Radiometr scyntylacyjny SR-2

Ten przyrząd można uznać za scyntylacyjną wersję omawianego niedawno SCM-3, z którym dzieli obudowę i mikroamperomierz, skrzyżowaną z UDAR-2, od którego zaczerpnął dodatkowy wyświetlacz.

Zanim przystąpię do testów, oddaję głos Konstruktorowi:

SR-2 jest radiometrem cyfrowym z wizualizacją wyniku pomiaru za pomocą wskaźnika wychyłowego. Jest nieco podobny do połączenia radiometru UDAR-2 z sondą scyntylacyjną.

Radiometr jest czuły na promieniowanie gamma, w tym wykazuje także wysoką czułość na niskie energie w okolicach 50 keV. 

Przyciski umożliwiają regulację progu dyskryminacji impulsów, czułości i zmianę trybu wyświetlania odczytu.

• Para przycisków "discr. lvl." pozwala na zmianę progu dyskryminacji wyrażonego w jednostkach względnych. Wartość progu oznacza tylko, że im niższą ma wartość, tym o niższych energiach fotony są uwzględniane w odczycie. Nie służy do pomiarów spektrometrycznych.

• Przycisk "sens." wybiera jeden z 3 zestawów stałych czasowych dla wskazówki. Uśrednianie wyniku pokazywanego na wskazówce odbywa się na zasadzie symulacji zachowania analogowego układu RC. Dla nastawy sensitivity LOW stała czasowa wynosi 10 s dla najniższych zakresów i 0,125 s dla najwyższych. Dla czułości MEDIUM stałe czasowe są skrócone 3-krotnie a w trybie HIGH 10-krotnie.

• Przycisk zmiany trybu "mode" powoduje ustawienie wizualizacji na wskazówce aktualnej liczby zliczeń w CPS, CPM lub napięcia wbudowanego akumulatora.

Skala miernika pokryta jest farbą okresowego świecenia. Radiometr automatycznie zmienia zakres po dojechaniu do końca skali.

Aktualne nastawy oraz mnożnik wyniku pokazywanego na wskazówce znajdują się na wyświetlaczu OLED pod klawiaturą.

Urządzenie ma sygnalizację dźwiękową zliczeń z możliwością wyłączenia.

Zasilanie jest z pojedynczego ogniwa li-po typu 133568 o pojemności nominalnej 4 Ah, które powinno wystarczyć na kilkanaście godzin pracy. Ładowanie oraz transmisja liczby zliczeń co sekundę odbywa się przez złącze USB typu drukarkowego, podobnie jak w radiometrach UD(A)R.

Tyle tytułem wstępu, przystąpmy do omawiania radiometru.

Detektorem promieniowania jest kryształ scyntylacyjny CsI(Tl) o objętości 5 cm3 współpracujący z klasycznym fotopowielaczem. Jest on umieszczony w tylnej części spodu obudowy, tak samo jak w omawianym niedawno SCM-3. Środek detektora oznaczony jest krzyżykiem:

Wynik podawany jest na mikroamperomierzu z jedną podziałką 0,1-5 skalowaną co 5 i współpracującą z przełączanymi automatycznie podzakresami:

• x0,1 (0,01-0,5)
• x1 (0,1-5)
• x10 (1-50)
• x100 (10-500)
• x1000 (100-5000)
• x10k (1000-50.000)

Dodatkowe informacje widoczne są na wyświetlaczu, na którym widzimy:

• mnożnik zakresu (z powyższej listy)
• próg dyskryminacji (w jednostkach względnych)
• tryb pomiaru (cps, cpm)
• stałą czasu, opisaną jako sensitivity (low, medium, high)

Obsługa sprowadza się do włączenia miernika i ustawienia następujących parametrów:

• stała czasu (opisana jako sensitivity) - do większości pomiarów wystarczy medium, przy high miernik robi się "nerwowy", ale ta stała przydaje się do poszukiwania źródeł. Stałe dla początku i końca zakresu wynoszą odpowiednio:
• low - 10 i 0,125 s
• medium - 3,3 i 0,0416 s
• high - 1 i 0,0125 s
• próg dyskryminacji - domyślna wartość to 25 mV (UWAGA - są to jednostki względne, nieodpowiadające progowi w faktycznych mV dla radiometrów RUST i innych):
• przy obniżeniu do 10 mV radiometr robi się bardzo czuły na niskoenergetyczną emisję gamma, np. od Am-241 (59 keV), będzie też wykrywał źródła z większej odległości, a w razie potrzeby można go obniżyć nawet do 2 mV
• podwyższenie progu odcina impulsy od niskoenergetycznych kwantów i pozwala rejestrować tylko wysokoenergetyczną składową, co przyda się, jeśli chcemy zmierzyć jedynie "twardą" emisję od źródeł o szerokim spektrum, jak np. glazura uranowa
• tryb pomiaru:
• do wyboru mamy dwie jednostki częstości zliczania (cps i cpm), 
• przyrząd nie mierzy w jednostkach mocy dawki (choć oznaczenie µGy/h widnieje na mikroamperomierzu), gdyż taki pomiar zawsze odnosi się do konkretnej energii promieniowania (zwykle 662 keV od Cs-137), tutaj zaś mamy regulowany próg dyskryminacji.

Poniżej testy przy użyciu kilku najpopularniejszych radionuklidów, z którymi można się spotkać w "domowej dozymetrii" - pomiaru dokonywałem najpierw z domyślnym progiem dyskryminacji (25 mV), następnie schodząc do 10 mV i podwyższając go do 200 mV:

Odległości, z których SR-2 wykrywa przykładowe źródła gamma-aktywne, przedstawiają się następująco (dyskryminacja na minimum, czyli 2 mV):

• skala od DP-63A - 90 cm
• minerał 22 µSv/h - 70 cm
• Matka Boska z torowanego szkła - 40 cm
• talerz 30 cm z glazurą uranową - 25 cm

Tak jak w przypadku testów SCM-3, jako wykrycie rozumiem dwukrotne stabilne przekroczenie tła naturalnego, które w powyższym przypadku wynosiło 20-22 cps.

Zasilanie odbywa się z wbudowanego akumulatora litowo-polimerowego typu 133568, który według konstruktora powinien starczyć na kilkanaście godzin pracy. Ładowanie akumulatora odbywa się przez port USB typu drukarkowego (tzw. typ B), trwanie ładowania sygnalizuje dioda obok portu.

Port USB, tak jak i w innych konstrukcjach Autora (UDAR-2, Fukushima, SCM-3, DRD-1) służy również do komunikacji z komputerem, wysyłając co sekundę bieżącą częstość zliczania.

***

Radiometr jest lekki i dobrze leży w dłoni, da się go trzymać praktycznie dwoma palcami i nie przechyla się ani do przodu, ani do tyłu. 

Przełączniki są w zasięgu kciuka prawej ręki, leworęczni muszą użyć drugiej ręki.

Tak samo jak w SCM-3, względy konstrukcyjne wymusiły umieszczenie licznika w tylnej części spodu obudowy, a nie w przedniej - mamy więc taki układ jak w nowszych EKO-C (od wersji 4.0). Osobiście wolałbym licznik w przedniej części spodu, który można bardziej intuicyjnie nakierować na przeszukiwany obszar. Niestety w takim przypadku nie zmieściłby się mikroamperomierz. 

***

Czas na podsumowanie. Przyrząd przeznaczony jest dla bardziej zaawansowanych dozymetrystów, którzy w pełni wykorzystają jego możliwości, zwłaszcza regulowany w szerokich granicach próg dyskryminacji. SR-2 będzie zarówno do wyszukiwania źródeł gamma-aktywnych (np. minerałów, farb radowych), jak również do orientacyjnej oceny udziału poszczególnych energii promieniowania w widmie. Niektóre zalety i wady są odziedziczone po bliźniaczym SCM-3 - z jednej strony mała, lekka obudowa i wygoda obsługi, z drugiej detektor w tylnej części spodu obudowy. 

Plusy:

• duża czułość nawet na najsłabsze emitery gamma
• szeroki zakres regulacji progu dyskryminacji 
• możliwość współpracy z komputerem
• małe wymiary i masa

Minusy: 

• brak pomiaru w µGy/h
• detektor w tylnej, a nie przedniej części spodu obudowy

Jeżeli jesteście zainteresowani nabyciem tego dozymetru, proszę o kontakt przez formularz bloga.