06 kwietnia, 2025

Sonda SSA-1P przerobiona na SSU-3

Na Allegro kupiłem okazyjnie niekompletny egzemplarz sondy SSA-1P z 1975 r. Brakowało w niej całego końcowego członu ze scyntylatorem i stożkowym światłowodem, a w jego miejscu przykręcono mosiężną oprawkę z otworem o średnicy 47 mm, wykonaną rzemieślniczo na wzór takiej, jak do wymiennych scyntylatorów w sondach SSU-3 i SSU-70. Dodatkowo sonda miała wysokonapięciowy wtyk koncentryczny zamiast typowego BNC.

W tytule aukcji sonda była opisana jako SSA-1P i takie też oznaczenie nosi na tabliczce znamionowej:

Sonda ta jest jednak wyraźnie dłuższa niż najpopularniejsza obecnie nowa wersja SSA-1P, zaś wymiarami praktycznie identyczna z SSU-3, początkowo więc podejrzewałem zamianę obudowy lub samej nalepki.


Jednak starsze wersje SSA-1P, produkowane jeszcze przez Zjednoczone Zakłady Urządzeń Jądrowych "Polon" przed ich przekształceniem w Polon-Alfa, były wyraźnie dłuższe, z czarnym, a nie chromowanym pierścieniem łączącym. W tym przypadku mamy do czynienia właśnie z takim egzemplarzem. Poniżej dla porównania SSA-1P z 1980 roku i nasza zagadkowa sonda z 1975 r.


Ta starsza wersja SSA-1P rzadko pojawia się na rynku wtórnym - dominuje wersja z początku lat 90. i wczesnych 2000, z niebieską tabliczką znamionową sygnowaną przez Polon-Alfa i krótszym korpusem, mieszczącym brytyjski fotopowielacz EMI 6097B, a nie niemiecki Zeiss M12FS52A.

Od lewej: nowa SSA-1P (1995), stara SSA-1P (1980), przerobiona SSA-1P (1975), SSU-3 (b.d)

Właśnie, skoro przy fotopowielaczu jesteśmy, to zajrzyjmy do wnętrza naszej sondy. Po wykręceniu tylnego korka możemy wysunąć cały układ elektroniczny z dzielnikiem napięcia i ekranem magnetycznym, osłaniającym fotopowielacz:


Ekran ostrożnie odkręcamy, aby dostać się do fotopowielacza:


Jest to fotopowielacz Zeiss M12FS52A. Jego oznaczenia odczytujemy następująco: M - do pomiarów ilościowych alfa i beta, 12 - liczba dynod, F - fotokatoda przednia, S - fotokatoda antymonowo-cezowa (SbCs) typu S11, 52 - średnica fotopowielacza w mm, A - wykonanie ulepszone.


Co ciekawe, ten sam fotopowielacz znajduje się w mojej sondzie SSU-3, identyczna jest też oprawka ekranu magnetycznego oraz tylny korek z mechanizmem dociskowym:


Ten sam model fotopowielacza oraz identyczny dzielnik napięcia występuje również w starych wersjach SSA-1P, np. we wspomnianym egzemplarzu z 1980 r.:


Jak widać, we wczesnych SSA-1P (sprzed 1990 r.) stosowano ten sam układ co w SSU-3, dopiero na początku lat 90. wprowadzono nową wersję SSA-1P z krótszym korpusem i brytyjskim fotopowielaczem EMI 6097B:


Drugą ciekawostką prezentowanej sondy jest nietypowy wtyk, stosowany w starszej aparaturze modułowej


Sądząc po grubości izolatorów, jest to wtyk na bardzo wysokie napięcia, znacznie wyższe niż 900-1400 V, przy którym pracują sondy scyntylacyjne produkcji ZZUJ "Polon". 


Ostatni element, na który warto zwrócić uwagę, to oprawka scyntylatora, wykonana z mosiądzu. Nie jest to fabryczny wyrób, oprawki takie wykonywano z aluminium oksydowanego lub anodyzowanego. Oprawkę nakręcono na gwint, do którego powinna być przykręcona oprawa stożkowego światłowodu i fotopowielacza


W tej oprawce można osadzić typowe scyntylatory, pasujące do SSU-3 i SSU-70, czyli o średnicy zewnętrznej 47 mm.

Pierścień ten ma krążek zaciemniający, chroniący fotopowielacz przed zużyciem od światła słonecznego, gdy scyntylator nie jest założony. 


Krążek wycięto ręcznie z jakiejś grubej sztucznej tkaniny. 

Tyle teorii, czas na testy. Wymiana wtyku na typowy BNC zajęła chwilę z uwagi na grubszy kabel - podziękowania dla Czytelnika za dopasowanie wtyczki! Po podłączeniu do radiometru RUST-3 sonda okazała się w pełni sprawna. Testy przeprowadziliśmy ze scyntylatorem ZnS(Ag) i źródłem kontrolnym Am-241. Zliczenia zaczęły się już przy 650 V i stopniowo rosły wraz z podwyższaniem napięcia, stabilizując się przy 975-1025 V. Powyżej tej wartości częstość zliczania była stała, a niekontrolowany wzrost zliczeń pojawił się dopiero przy 1200 V.




Jakie wnioski możemy wyciągnąć z analizy tego egzemplarza? Przede wszystkim stare SSA-1P mają zamienną elektronikę i tylny człon obudowy z SSU-3 i w razie potrzeby można do nich zamontować oprawkę na wymienne scyntylatory. Możliwa jest też odwrotna przeróbka, ze starej SSU-3 na SSA-1P, jeśli dysponujemy modułem ze stożkowym światłowodem.

Oczywiście pamiętajmy o zasadach bezpieczeństwa przy pracy ze WSZYSTKIMI sondami scyntylacyjnymi:
  • NIE WŁĄCZAMY SONDY BEZ ZAŁOŻONEGO SCYNTYLATORA!
  • wymianę scyntylatora i inne prace podczas których scyntylator jest narażony na światło przeprowadzamy w warunkach słabego oświetlenia, a następnie odczekujemy 2 godziny przed włączeniem sondy
  • jeśli mamy wątpliwości co do światłoszczelności sondy, najpierw pracujemy w ciemności, stopniowo zwiększając natężenie oświetlenia i obserwując, czy bieg własny nie rośnie
  • ostrożnie dobieramy napięcie pracy:
    • przy scyntylatorach alfa z użyciem źródła Am-241, zwiększając napięcie aż pojawią się zliczenia i zatrzymując się, jak pomimo zwiększania napięcia wskazania przestaną rosnąć
    • przy scyntylatorach gamma zwiększamy aż do pojawienia się odczytu od tła naturalnego, dalej jak przy scyntylatorach alfa
  • jeśli przechowujemy sondę bez scyntylatora, wówczas na czoło fotopowielacza zakładamy krążek zaciemniający, co chroni fotokatody przed wypalaniem od światła
  • sondę chronimy od udarów mechanicznych, przechowując w fabrycznym opakowaniu ze styropianu lub innym, najlepiej wyściełanym i usztywnianym
  • scyntylatory NaI(Tl) chronimy przed wilgocią i mrozem
  • scyntylatory ZnS(Ag) chronimy od zadrapania folii światłoszczelnej
Jeśli spotkaliście się z tak przerobioną sondą lub macie uwagi do powyższego wpisu, dajcie znać w komentarzach!


***

Zachęcam też do wspierania bloga, zarówno pośrednio, poprzez zakup dozymetrów [LINK], jak i bezpośrednio, przez Patronite lub BuyCoffeeTo