YMIR - dozymetr do pokazów dla szerszej publiczności

Kolejny dozymetr konstrukcji Karola, tym razem nazwany YMIR od nordyckiego olbrzyma. Oddaję głos Autorowi:

Radiometr z wymiennymi sondami, zaprojektowany specjalnie z myślą o pokazach promieniotwórczości dla dużej publiczności.

Radiometr uniwersalny RUM-2 USB

Dzięki uprzejmości Czytelnika (pozdrowienia!) mogę Wam przedstawić radiometr RUM-2. Przyrząd ten, produkcji firmy Polon-Alfa S.A., jest uniwersalnym radiometrem mogącym współpracować z większością standardowych sond na napięcie od 300 do 1500 V. Od poprzednika, radiometru RUM-1, odróżnia się koniecznością współpracy z komputerem ponieważ nie posiada wyświetlacza ani zewnętrznych elementów sterowania - całość obsługi odbywa się z poziomu programu. Z tego też powodu najpierw omówię sam przyrząd, później zaś skupię się na oprogramowaniu.

RUM-2 opracowano ok. 2007-2009 roku (wspomina o nim Wiesław Gorączko w swej Ochronie radiologicznej z 2011 r.) i do chwili obecnej wyprodukowano ok. 100 sztuk.

Uniwersalny radiometr laboratoryjny URL-2

Dzięki uprzejmości Sprzedawcy mogę przedstawić uniwersalny radiometr laboratoryjny URL-2 produkcji ZZUJ "Polon". Konstrukcja stanowi rozwinięcie opracowanego w 1972 r. radiometru URL-1, omawianego na blogu w 2018 r. [LINK]. URL-2 powstał w 1974 r. i wykonano 100 egzemplarzy. Do niedawna nie spotkałem się z nim na rynku wtórnym, pojawiły się tylko 2 egzemplarze URL-1.

Przyrząd jest stacjonarnym radiometrem o wysokiej dokładności. Może współpracować z całą gamą sond pomiarowych z następujących rodzin:

Radiometr uniwersalny TISS

Ten przyrząd należy do wczesnych radzieckich konstrukcji z początku lat 50., stosowanych również w Polsce w pierwszym, pionierskim okresie rozwoju atomistyki, kiedy jeszcze nie produkowano takiej aparatury w kraju. Używano go m.in. do badania zawartości uranu w próbkach rudy wydobytej przez Zakłady Przemysłowe R-1 w Kowarach [LINK].

http://forum.rhbz.org/topic.php?forum=2&topic=131

Cyfrowy zestaw zliczający Standard 70 - obsługa

Standard 70 ZZUJ był systemem modułowej aparatury dozymetrycznej, przeznaczonej do montażu w standardowych stojakach o szerokości 19 cali. Ogólne założenia i poszczególne moduły omówiłem pokrótce przy okazji wpisu o ZAPKS-1 [LINK]. Tutaj zatem skupię się na szczegółach eksploatacji konkretnego zestawu, który wreszcie udało mi się nabyć i dzięki wydatnej pomocy Michała z https://wmpolon.blogspot.com/ (pozdrowienia!) przywrócić do życia.

Zestaw złożony jest z obudowy (szerokość 440 mm, wysokość 105 mm, głębokość 450 mm) będącej jednocześnie zasilaczem niskiego napięcia i oznaczonej symbolem ZNN-44. Stanowi ona bazę dla 4 wkładek z różnymi przyrządami o wymiarach 100x75x270 mm każda.

Tristan 1024 Multichannel Analyzer

Tym razem dzięki uprzejmości p. Zbigniewa prowadzącego strony: "Galeria Zabytków Techniki"  i "Technikum2010" mam możliwość przedstawienia tego oto zestawu spektrometru gamma - Tristan 1024 Multichannel Analyzer.

Oddaję głos właścicielowi.

TRISTAN-1024, był powszechnie używanym w laboratoriach jądrowych wielokanałowym analizatorem amplitudy impulsów. Widma promieniowania gamma analizowane były za pomocą programu P.I.M.P. Program ten, napisany w języku MS Fortran z wykorzystaniem pakietu graficznego MetaWindows, pracował w środowisku DOS.

Produkt: Zakłady Techniki Jądrowej - Polon Warszawa. Powstał pod koniec lat 80-tych i posiada wszystkie atrybuty małego systemu komputerowego. Zbudowany na MMM 80 - CPU, pamięć RAM-ROM i klawiatura kontaktronowa. Blok interface Wej./Wyj. Telewizorek 9-calowy do wyświetlania zbieranego widma. Mini magistrala i dwa dodatkowe sloty na pamięć. Obraz można oglądać w pozytywie i negatywie. Do pełnego zestawu brakuje zasilacza wysokiego napięcia i sondy scyntylacyjnej SSU-70-2 lub podobnego detektora.

Niniejsza notka jest swego rodzaju prośbą o wszelkie informacje na temat tego urządzenia, z dokumentacją techniczną włącznie. Proszę o kontakt przez formularz bloga lub w komentarzach i zapraszam do obejrzenia dalszych zdjęć:

Radiometr uniwersalny UDAR-1 - NOWOŚĆ

Mam przyjemność zareklamować nowy radiometr uniwersalny konstrukcji Karola, poważną konkurencję dla mierników serii RUST, które bije na głowę tak rozmiarami, jak i funkcjonalnością. Oddaję głos konstruktorowi:

Przedmiotem sprzedaży jest nowy uniwersalny radiometr cyfrowy typu UDAR-1 wraz z sondą scyntylacyjną USA-2 i przewodem USB.

Radiometr ten jest zgodny z radiometrami firmy POLON serii URS, RUST, URL, RUM (np. RUST-2, RUST-3, URS-3, RUM-1), pod względem obsługiwanych sond pomiarowych, takich jak SGB-1P, SGB-2P, SGB-3P, SSU-3-2, SSA-1P, SGB-1DW i wielu innych. Sondy od tych radiometrów mogą być używane z radiometrem UDAR, a sondy radiometru UDAR mogą być używane z wymienionymi radiometrami firmy POLON.

Sonda USA-2 jest sondą scyntylacyjną na bazie ZnS(Ag), czułą jedynie na promieniowanie alfa. Grubość okna pomiarowego to ~ 1mg/cm kw. Jest to bliski odpowiednik sondy SSA-1P produkcji zakładów POLON.

Budowa urządzenia jest inspirowana funkcjonalnością radiometru RUST-3, a pod wieloma względami przewyższa on pierwowzór:

- wysokie napięcie zasilające sondę może być nastawiane płynnie w zakresie 0-1750V (a nie skokowo jak w RUST). Odchyłka napięcia nie przekracza 1%,

- próg dyskryminacji może być nastawiany płynnie w zakresie 0-200mV,

- wynik pomiaru jest wizualizowany na wskaźniku wychyłowym i diodach LED z automatyczną zmianą zakresów,

- można poprawić dokładność wyników przez wybór czasu martwego: 0µs (czas pomijalny dla sond scyntylacyjnych), 100, 200µs (dla liczników Geigera),

- czas uśredniania pomiaru może mieć wartość: 1, 5, 20, 60s

- radiometr obsługuje jednostki: cps i cpm i µGy/h. Ta ostatnia jest używana wyłącznie z radiometrem sprzedawanym z sondą UBG-1, UBG-4 lub UG-1, skalibrowaną do pomiarów gamma,

- posiada przycisk do resetowania bieżącego pomiaru,

- zasilacz wysokiego napięcia aktywuje się osobnym przyciskiem po włączeniu radiometru, aby zapobiec uszkodzeniu sondy pomiarowej w czasie przypadkowego włączenia urządzenia,

- możliwe jest zasilanie urządzenia z dowolnego portu USB typu A (komputera PC lub ładowarki),

- co sekundę bieżąca liczba zliczeń zostaje wysłana przez port USB, dzięki czemu wyniki pomiarów mogą być gromadzone i przetwarzane za pomocą komputera,

- urządzenie posiada wbudowany akumulator litowo-jonowy o pojemności 2200mAh. Jedno ładowanie wystarcza na kilkanaście godzin pracy przy zastosowaniu sondy z licznikami Geigera o napięciu pracy około 400V.

- przyrząd posiada wbudowany głośniczek do indykacji dźwiękowej promieniowania, który jest włączany osobnym przełącznikiem oraz gniazdo jack na słuchawkę.

Link do aukcji - https://allegro.pl/oferta/radiometr-udar-1-licznik-geigera-sonda-usa-2-8606745093

Dawkomierz rekombinacyjny DR-1 z komorą REM-2

Miernik ten powstał w oparciu o patent prof. dr. hab. Mieczysława Zielczyńskiego w 1975 r. z przeznaczeniem do celów ochrony radiologicznej w miejscach, gdzie występuje promieniowanie o różnych energiach. Przyrząd miał wykorzystywać komorę rekombinacyjną, która jest odmianą komory jonizacyjnej. Napięcie na tej komorze dobrane jest celowo poniżej napięcia nasycenia, dlatego też prąd przepływający przez komorę jest proporcjonalny do biologicznego równoważnika dawki, czyli uwzględnia współczynnik jakości promieniowania (QF). Jest to szczególnie istotne przy pomiarze mocy dawki promieniowania o nieznanym widmie, gdy nie wiemy, jaki współczynnik przyjąć, a także, gdy promieniowanie składa się z kilku widm, co często zdarza się np. w akceleratorach.
Urządzenie mierzyło współczynnik jakości promieniowania (QF), korzystając z bliźniaczej komory REM-2, wyposażonej w przedwzmacniacz. Przy pomiarze biologicznego równoważnika stosowano układ różnicowy: jedna z komór pracowała jako komora rekombinacyjna przy napięciu 50 V, czyli uwzględniająca QF, zaś druga jako zwykła komora jonizacyjna przy napięciu 1200 V, mierząca "czystą" dawkę pochłoniętą. Porównanie wyników pomiarów obu komór dawało pojęcie o wartości QF. Gdy współczynnik QF był znany, wówczas miernik pracował w układzie równoległym - obie komory działały jako zwykłe komory jonizacyjne, mierząc dawkę pochłoniętą w radach (1 rad = 0,01 Gy). Poniżej zdjęcie komory REM-2 ze zdjętą obudową:

Testy dawkomierza, prowadzone m.in. w radzieckim synchrofazotronie w Dubnej, wypadły bardzo obiecująco. Projektem zainteresowały się obiekty nuklearne na całym świecie. ZZUJ Polon w Bydgoszczy przygotował 1 egzemplarz, który miał być wystawiany na targach NUCLEX w Genewie. Niestety doszło wówczas do pewnego incydentu - gdy zainteresowani przybyli na stoisko Przedsiębiorstwa Handlu Zagranicznego "Elektrim", usłyszeli, że... komory nie ma. Wyniesiono ją razem z opakowaniami (!). Dalsze zapytania były zbywane twierdzeniem, że urządzenia nie ma w ofercie handlowej. Jak nietrudno się domyślić, przyrząd nie wszedł do produkcji seryjnej. Według karty katalogowej, wykonano jedynie 10 egzemplarzy. Produkcji zaniechano ze względów politycznych i finansowych - więcej pieniędzy można było zarobić produkując radziecki system bezpieczeństwa dla reaktorów jądrowych "Sejwał", przeznaczony na eksport dla wszystkich demoludów. Dodatkowo dawkomierz DR-1 stwarzał problemy z produkcją elektrometru, niezbędnego do pomiarów prądu płynącego w komorach. Istotną rolę odgrywały również tarcia personalne w zespole i zakusy na stanowisko głównego konstruktora ZZUJ Polon. Pionierski projekt został skazany na zapomnienie, trudno nawet ustalić, czy zachowały się jakieś egzemplarze.
Wracając do samego przyrządu, złożony był on z pulpitu pomiarowego i dołączanej komory REM-2 wraz z przedwzmacniaczem i podstawą amortyzującą. 

Przygotowanie do pracy wymagało przebywania miernika w danym pomieszczeniu przez 24 godziny przed pomiarem, z czego 8 godzin w stanie włączonym na dowolnym podzakresie. Po włączeniu należało odczekać 5 minut, podłączyć komorę REM-2 i odczekać kolejne 120 minut. Wyłączenie przyrządu mogło się odbywać tylko w położeniu zerowym przełącznika funkcji w innym groziło jego uszkodzeniem.

Równoważnik mocy dawki był mierzony w miliremach na godzinę (mrem/h), zaś moc dawki pochłoniętej w miliradach na godzinę (mrad/h). Zakres wynosił ... podzielony na 5 podzakresów, osobnych dla każdego trybu pracy. Istnaiała możliwość nastawienia progu, którego przekroczenie włączało sygnalizację. 

***

Niestety w latach PRL-u często świetne produkty, oparte o nowatorskie projekty naszych inżynierów, przepadały w starciu z biurokracją i czynnikami partyjnymi. Decyzje często podejmowano arbitralnie, by dogodzić partykularnym interesom, zarówno krajowym, jak i w obrębie bloku wschodniego. Niewydolny system gospodarczy, oparty o centralne planowanie, nie sprzyjał rozwijaniu takich konstrukcji. Sytuację pogarszały ciągłe braki w zaopatrzeniu i rozwijający się kryzys gospodarczy, który wkrótce doprowadził do masowych strajków w sierpniu 1980 r.

Radiometr DP-100

Diekadno-scziotnaja ustanowka (urządzenie dekadowo-zliczające) DP-100 stanowi główny element mobilnego laboratorium radiometrycznego (radiometriczeskaja laboratorija w układkach - RLU).  Jest to ostatni znany mi przyrząd z serii DP, choć wcale nie najnowszy, a wręcz przeciwnie, jeden ze starszych. Produkowano go w latach 60. - prezentowane egzemplarze i ich elementy pochodzą z lat 1963-1970, choć instrukcja nosi rok wydania 1969.

Komplet DP-100 zawierał całe wyposażenie niezbędne do badania skażeń żywności emiterami alfa, beta i gamma. Główne elementy miały swoje skrótowe oznaczenia, pochodzące od rosyjskich nazw (w nawiasie waga elementów):

1. pulpit (radiometr) - pult - P (36 kg)
2. skrzynia na pulpit (27 kg)
3. domek ołowiany ciężki - domik swincowyj - DS-000 (73 kg)
4. skrzynia na domek ołowiany ciężki (13 kg)
5. liczniki Geigera (cylindryczne i okienkowe) 
6. licznik scyntylacyjny -  alfa datczik - AD (2,3 kg)
7. stojak pod licznik scyntylacyjny
8. blok liczników (wzmacniacz I stopnia z przyłączem do pulpitu) - blok scziotnikow - BS  (2 kg)
9. aluminiowe miseczki na próbki
10. praska do wyciskania w/w miseczek z folii aluminiowej
11. stojak pod miseczki do domku ołowianego
12. moździerz do ucierania próbek
13. źródła kontrolne alfa (Pu-239) - 700 i 3000 cps
14. źródło kontrolne beta (Sr-90) - 300 cps
15. przesłony osłabiające promieniowanie silnie aktywnych próbek (krotność x5 i x35)
16. akumulator zasilający (15 kg) ze skrzynią (12 kg)
17. części zapasowe (lampy, żarówki itp.)
18. skrzynia na części zapasowe (14 kg)

Wykaz części zapasowych:

Całość mieściła się w kilku drewnianych skrzyniach, a po rozpakowaniu zajmowała powierzchnię 15 m kw. Komplet ważył wraz ze skrzyniami 175 kg, a ze stosowanymi w terenie akumulatorami 195 kg. Stosowano akumulatory KN-45K o napięciu 1,2 V w zestawie 5 szt. oznaczonym 5-KN-45.

Urządzenie współpracowało z licznikami okienkowymi MST-17 na napięcie 2000 V oraz cylindrycznymi STS-5 i STS-6 na napięcie 390 V. W komplecie był też osobny licznik scyntylacyjny promieniowania alfa - scyntylator ZnS(Ag) z fotopowielaczem FEU-29 - na specjalnym stojaku, bez domku ołowianego. Poniżej na rysunku z materiałów producenta widzimy z lewej akcesoria do przygotowywania próbek (miseczki, nożyki, moździerz), a z prawej pulpit i licznik w domku ołowianym typu ciężkiego.

Na tym zdjęciu mamy kompletny zestaw pomiarowy wraz ze skrzyniami transportowymi od przedstawionych elementów - z lewej domek ołowiany typu ciężkiego, z prawej stojak z licznikiem alfa, pośrodku pulpit DP-100:

Tutaj z kolei całe laboratorium wraz ze wszystkimi skrzyniami "na żywo". Z lewej obok biurka domek ołowiany typu ciężkiego, na blacie z lewej licznik alfa na stojaku i obok dodatkowy zewnętrzny licznik elektromechaniczny MES-54.  

Sprzęt nie występuje na polskim rynku wtórnym (choć był używany w wojskach chemicznych, o czym dalej), spotyka się go głównie u kolekcjonerów zza wschodniej granicy (wszystkie umieszczone tu zdjęcia pochodzą z forum RHBZ).

Przejdźmy teraz do omówienia zasady działania tego zestawu.

Zasilacz pulpitu pomiarowego umożliwiał stabilizację i regulację napięć 390, 500 i 2000 V pod kontrolą wbudowanego woltomierza o dwóch skalach (10-500 V z podziałką co 10 V i 50-2000 V co 50 V).

Liczniki podłączano za pomocą dwóch przewodów - jednym dostarczano wysokie napięcie, drugim zliczano impulsy.

Przewody były podpięte do tzw. bloku liczników umieszczonego na szczycie domku ołowianego typu ciężkiego. Blok ten zawierał pierwszy stopień wzmacniacza impulsów - wzmocnione impulsy były następnie wzmacniane przez kolejny stopień w pulpicie i podawane na układ zliczający.

Pomiar odbywał się w impulsach na minutę, zliczanych przez elektromechaniczny przelicznik MES-54, przypominający stary stoper "Agat". Licznik wskazywał pełne setki impulsów, a  obok niego znajdowały się neonówki z cyframi 1, 2, 4, 8, 10, 20, 40, 80, których wskazanie należało dodać do wyniku z licznika MES-54.

Pomiaru dokonywano w czasie odmierzanym przez lotniczy mechaniczny zegar ACzS-1, wbudowany w pulpit. Zliczanie zaczynało automatycznie się po uruchomieniu sekundomierza w zegarze i zatrzymywało po jego ręcznym wyłączeniu, gdy upłynęły 1-2 minuty. Zegar nie miał radowej farby świecącej, tylko zwykłą okresowego świecenia, aby promieniowanie nie zaburzało pomiarów.

Istniała też możliwość pracy z zewnętrznym przelicznikiem MES-54 wpinanym do osobnego gniazda na panelu. Zakres pomiarowy wynosił do 10.000 zliczonych impulsów ze średnią szybkością zliczania nie większą jak 5000 cps. Jeśli aktywność przekraczała 5000 cps, należało użyć przesłony o krotności 5 lub 35 razy. Ograniczenie szybkości zliczania wynikało z przepustowości licznika elektromechanicznego. Maksymalny błąd pomiarowy wynosił zaledwie 5 %, co było bardzo dobrym wynikiem.

Mały woltomierz w przednim panelu kontrolował napięcie akumulatorów (jeśli były stosowane), które powinno wynosić 6 V. Wysokie napięcie regulowano pokrętłami (osobno 390 V, osobno 500/2000 V) pod kontrolą dużego woltomierza, aby dostosować je do wahań napięcia sieci przy zasilaniu sieciowym.

W położeniu "kontr. lamp." sprawdzano napięcie anodowe, które powinno wynosić 75 V - strzałka woltomierza na czerwonej kresce. W położeniu "kontr." sprawdzano poprawność działania układu zliczającego za pomocą wbudowanego generatora. Całość była ustawiona na gumowych amortyzatorach w podstawie i wymagała uziemienia przed pracą.

Domek ołowiany, niezbędny przy pomiarach małych aktywności, odcinał naturalne tło promieniowania. Wstępował w dwóch wersjach. Wersja ciężka miała kształt cylindra z drzwiczkami otwieranymi na bok. 

Domek współpracował z licznikiem okienkowym MST-17. W środku były półeczki na miseczkę z próbką i dodatkowymi uchwytami na przesłonę, jeśli aktywność próbki była znaczna. W uchwytach można było zamontować też źródło kontrolne. 

Sam licznik okienkowy MST-17 z kompletu części zapasowych:

Wysokie napięcie i sygnał podłączano do Bloku Gazowych Liczników (BGS) na szczycie domku, ołowianego, który zawierał pierwszy stopień wzmacniacza (drugi znajdował się w pulpicie). 

Blok podłączony do domku i do przewodów idących z pulpitu pomiarowego:

Sproszkowane próbki umieszczano w specjalnych miseczkach z aluminiowej folii:

Miseczkę umieszczano w szufladce z pleksiglasu i wsuwano w jedno z wycięć we wnętrzu domku pomiarowego:

W szufladkę można było wstawić też przesłonę ograniczającą intensywność promieniowania albo źródło kontrolne z poniższego zestawu:

Miseczki można było wykonać za pomocą praski dołączonej do kompletu:

Domek lekki miał kształt prostopadłościanu i zawierał licznik cylindryczny STS-6, przeznaczony był do pracy w warunkach polowych.

W zestawie był również licznik scyntylacyjny do pomiaru skażeń alfa. Scyntylatorem był siarczek cynku domieszkowany srebrem ZnS(Ag). Maksymalny błąd pomiaru z uwzględnieniem wszystkich czynników wynosił max 5 %. Wzrost wskazań przy mocy dawki gamma 35 R/h najwyżej 10 %. Czas pracy DP-100 z licznikiem scyntylacyjnym na akumulatorach 24-25 h.

Jak w przypadku każdego licznika scyntylacyjnego przy włączonym napięciu nie wolno odsłaniać okienka, gdyż uszkodzimy fotopowielacz. Po wszystkich pracach przy odsłoniętym scyntylatorze należy odczekać pewien czas, aby wygasły wszystkie scyntylacje wywołane oświetleniem otoczenia i dopiero wtedy można uruchomić licznik.

Sam fotopowielacz FEU-29:

Zajrzyjmy jeszcze do wnętrza pulpitu pomiarowego.

Przetwornica wibracyjna (wibrator) zamienia prąd stały na zmienny przez mechaniczne szybkie przełączanie styków, pracuje podczas zasilania przyrządu z akumulatorów:

Prąd zmienny jest następnie podawany na transformator, zapewniający wysokie napięcie 390-2000 V oraz napięcie anodowe 75 V. Przy zasilaniu z sieci prąd jest stabilizowany przez stabilizator ferrorezonansowy, a następnie przez bareter (jedyna lampa widoczna na poniższym zdjęciu).

Podwyższone przez transformator napięcie jest następnie prostowane przez stosy prostownicze:

Przyrząd występował też w wykonaniu okrętowym (RKU-K - korabelnaja), gdzie w wyposażeniu znajdował się batometr do pobierania próbek wody z określonej głębokości:

W tym wykonaniu w komplecie była metalowa szafa na przybory oraz specjalna komora rękawicowa do kruszenia próbek w moździerzu ( na szafie z lewej):

Komora miała górną ściankę przezroczystą dla wzrokowej kontroli rozdrabiania oraz rękawy ze ściągaczami, zabezpieczające przed roznoszeniem się pyłu z kruszonej próbki:

W zestawie znajdowały się też źródła kontrolne z plutonem-239:

Aktywność 1500 cps:

Aktywność 300 cps:

Ostatnio na forum pojawiło się zdjęcie miernika podczas eksploatacji w laboratorium

http://forum.rhbz.org/topic.php?forum=2&topic=13&p=8

Z kolei w zbiorach Narodowego Archiwum Cyfrowego, w zespole Wojskowej Agencji Fotograficznej, znalazłem ten radiometr używany w Polsce, w szkole wojsk chemicznych:

Zbliżenie na przedni panel, widoczny elektromechaniczny przelicznik MES-54, lampki poszczególnych dekad i woltomierz wysokiego napięcia:

Cały zestaw. Z lewej domek ołowiany lekki, mieszczący licznik STS-6 i przeznaczony do pracy w terenie, obok wymontowany licznik okienkowy, który jednak jest za wysoki i za wąski na MST-17, nie ma też bocznego wyprowadzenia:

Jeżeli dysponujecie dodatkowymi informacjami o tym radiometrze lub chcielibyście uzupełnić niniejszy wpis, dajcie znać w komentarzach!

***

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