Pokazywanie postów oznaczonych etykietą sondy. Pokaż wszystkie posty
Pokazywanie postów oznaczonych etykietą sondy. Pokaż wszystkie posty

31 października, 2025

Sonda od DP-66 przystosowana do radiometrów uniwersalnych

Na tą sondę trafiłem przypadkowo, przeglądając oferty na eBay. Była w zestawie z radiometrem uniwersalnym od brytyjskiego sprzedawcy. 


Jest to typowa sonda od wojskowego rentgenoradiometru DP-66, w dodatku nieco sfatygowana, do której podłączono kabel koncentryczny z wtykiem BNC. Dzięki temu sonda będzie współpracować z radiometrami typu RUST, URL, URS, UDR, UDAR i wszystkimi innymi z tym złączem.

25 czerwca, 2025

Sonda scyntylacyjna SSU-3-2

Sonda ta jest rozwinięciem SSU-3, wprowadzonej do produkcji w 1967 r. wraz z całą rodziną sond SGB, SSU i SSA, przeznaczonych do radiometrów RUST i MSP, których systematykę przedstawiłem osobno [LINK]. Atest CLOR nr 110 uzyskała w 1979 r. i wedle moich danych wykonano 500 szt.

http://forum.rhbz.org/topic.php?forum=65&topic=33

Podobnie jak poprzedniczka, jest to uniwersalna sonda scyntylacyjna, która za pomocą zestawu wymiennych scyntylatorów może mierzyć promieniowanie:

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.

21 października, 2024

Sonda scyntylacyjna LS-5a

Sprzęt dozymetryczny produkowany w Polsce można umownie podzielić na trzy generacje. Generacja zerowa obejmuje przyrządy z końca lat 50. i początku 60., gdy przemysł jądrowy dopiero raczkował, a mierniki i ich wyposażenie wytwarzano metodą rzemieślniczą w tzw. gospodarstwach pomocniczych wyższych uczelni i innych placówek naukowych [LINK]. Potem nastąpiła pierwsza generacja, czyli wyroby fabryczne, produkowane przez Biuro Urządzeń Techniki Jądrowej w małych seriach na początku lat 60. Były to radiometry kieszonkowe RK-60 i RK-63, indykatory RIK-59, a także radiometry uniwersalne RUS-4 i RUS-5 oraz cała rodzina sond do nich. Były to:


Wszystkie były podłączane do radiometrów RUS-4 i RUS-5 za pomocą kabla wielożyłowego i wtyku o wielu stykach, doprowadzających osobno wysokie napięcie oraz sygnał. W radiometrze RUS-5a wprowadzono istotną modyfikację - sondy podłączano za pomocą pojedynczego przewodu współosiowego (koncentrycznego). Sondy z nowym systemem podłączenia oznaczono literą "a", tak samo jak zmodyfikowany radiometr. Wkrótce podłączenie na przewód koncentryczny stanie się standardem i doprowadzi do rozwoju II generacji sprzętu, produkowanego już przez Zjednoczone Zakłady Urządzeń Jądrowych "Polon". Będzie to cała rodzina sond (SGB/SSA/SSU) i współpracujących z nimi radiometrów RUST i URL. Pewnym wyjątkiem jest tutaj system Standard-70 z dwoma przewodami różniącymi się rozmiarem wtyku koncentrycznego, przeznaczony był jednak dla aparatury wysokowyspecjalizowanej - traktuję ją jako boczną odnogę II generacji. Generacja III to modyfikacje przyrządów generacji II, powstałe w połowie lat 70.


17 sierpnia, 2024

Sonda scyntylacyjna LS-3

Sprzęt dozymetryczny produkowany w Polsce można umownie podzielić na cztery generacje. Generacja zerowa obejmuje przyrządy z końca lat 50. i początku 60., gdy przemysł jądrowy dopiero raczkował, a mierniki i ich wyposażenie wytwarzano metodą rzemieślniczą w tzw. gospodarstwach pomocniczych wyższych uczelni [LINK]. Równolegle pod koniec lat 50. powstała pierwsza generacja, czyli wyroby fabryczne, produkowane przez Zakład Doświadczalny Biura Urządzeń Techniki Jądrowej w małych seriach. Były to radiometr kieszonkowy RK-60 i RK-63, indykator RIK-59, mikrorentgenometr medyczny MR-59, a także radiometry uniwersalne RUS-4 i RUS-5. Do tych ostatnich przyrządów powstała cała rodzina sond:
  • licznikowa beta-gamma LGM-2 (12 x STS-5/BOB-33 lub 3 x STS-6) - 50 szt.
  • scyntylacyjna LS-1 (scyntylator alfa 12 cm2 z możliwością wymiany)
  • scyntylacyjna LS-3 (scyntylator alfa 120 cm2) - 15 szt.
  • licznikowa LP-2 z licznikiem proporcjonalnym RZP-40 o powierzchni 100 cm2
  • okienkowa LGO-1 (4 liczniki okienkowe 4 mg/cm2)
  • okienkowa LGO-5 (3 liczniki okienkowe) - 50 szt.
  • okienkowa LGO-7 (7 liczników okienkowych) - 50 szt.
Wszystkie były podłączane do radiometrów za pomocą kabla wielożyłowego z wtykiem o maksymalnie 9 pinach (zwykle wykorzystywano tylko 5). Doprowadzały one osobno wysokie napięcie i zasilanie przedwzmacniacza, a w LGO-7 dodatkowo obsługiwały układ gaszący, niezbędny przy 7 licznikach. Później wraz z radiometrem RUS-5a i RUST-1 wprowadzono podłączenie na jeden przewód koncentryczny, opracowując odpowiednie sondy LGO-5a, LGM-5a i LS-5a - tą generacje uważam za przejściową. Opracowany wówczas standard z wtykiem koncentrycznym stał się obowiązującym w drugiej generacji, powstałej pod koniec lat 60. Obejmowała ona rodzinę sond SSA/SSU/SGB i radiometry RUST-2 oraz URL-1. Tyle tytułem wstępu i systematyki.

Dzięki uprzejmości Czytelnika mogę przedstawić sondę LS-3. Jest to powierzchniowa sonda scyntylacyjna ze scyntylatorem ZnS(Ag), służąca do pomiaru skażeń emiterami alfa przy jednoczesnej niewrażliwości na tło gamma. 


07 czerwca, 2024

Sonda scyntylacyjna uniwersalna SSU-70 i SSU-70-2

System modułowej aparatury dozymetrycznej Standard 70 był przeze mnie dwukrotnie omawiany na blogu. Najpierw pokrótce przedstawiłem zestaw znany jako ZAPKS-1 wraz ze skrótowym wyszczególnieniem modułów [LINK], następnie zaś przetestowałem "cyfrowy zestaw zliczający" i trochę szerzej opisałem moduły systemu [LINK]. Teraz pozostała mi do omówienia sonda współpracująca z urządzeniami Standardu 70 znana jako "sonda scyntylacyjna uniwersalna SSU-70-2". 

Opracowano ją w 1971 r. jako SSU-70, a następnie zmodernizowano do wersji SSU-70-2. Modernizacja objęła płytkę przedwzmacniacza, gdzie dodano przełącznik wzmocnienia 1x i 5x, a także zmieniono rozmieszczenie elementów. Od strony wizualnej sondy różnią się tylko pierścieniem łączącym dwie części obudowy - starsza wersja ma czarny, nowsza chromowany. 

24 marca, 2024

Sonda zanurzeniowa SGB-2Z


Rodzina sond licznikowych SGB została opracowana pod koniec lat 60. w ówczesnym Biurze Urządzeń Techniki Jądrowej, przekształconym następnie w Zjednoczone Zakłady Urządzeń Jądrowych "Polon". Wraz z sondami scyntylacyjnymi SSU i SSA zastąpiły one pierwszą generację sond - licznikowe LGM i LGO oraz scyntylacyjne LS. Główną różnicą między tymi rodzinami sond był rodzaj połączenia - w pierwszej generacji stosowano kabel wielożyłowy i wtyk o kilku stykach, w drugiej jeden przewód koncentryczny, którym doprowadzano zarówno sygnał, jak i wysokie napięcie. 

Do nowych sond opracowano też odpowiednie radiometry - przenośny RUST-2 i stacjonarny URL-1, które wyparły starsze RUS-4 i RUS-5*. Później wypuszczono kolejne mierniki - URL-2, URS-3, RUST-3 - przeznaczone do tej drugiej generacji sond (SGB/SSA/SSU). Większość z nich pozostaje w użyciu do chwili obecnej

Sondy SGB określano jako licznikowe, czyli wykorzystujące licznik G-M, a nie detektor scyntylacyjny. Rodzina obejmuje następujące modele, z których część (zaznaczone *) należy już do trzeciej generacji, powstałej w połowie lat 70.:

  • SGB-1P (3 liczniki cylindryczne)
  • SGB-2P (3 liczniki okienkowe)
  • SGB-3P (6 liczników cylindrycznych)
  • SGB-1D (1 licznik cylindryczny)
  • SGB-2D (1 licznik cylindryczny miniaturowy)*
  • SGB-1R (1 licznik okienkowy)
  • SGB-2R (1 licznik okienkowy ze zmodyfikowanym frontem pozwalającym na zbliżenie próbki na odległość 2 mm)
  • SGB-3R (1 licznik okienkowy)
  • SGB-1Z
  • SGB-2Z*

12 marca, 2024

Sonda scyntylacyjna SSA-3P

Sonda scyntylacyjna SSA-1P, omawiana na blogu w 2018 r. [LINK], przeznaczona jest do pomiarów skażeń emiterami alfa, za pomocą scyntylatora ZnS(Ag), który łączy wysoką wydajność detekcji cząstek alfa z małą czułością na kwanty gamma. Należy do rodziny sond opracowanych pod koniec lat 60. w Biurze Urządzeń Techniki Jądrowej, obejmującej zarówno sondy licznikowe SGB, jak i scyntylacyjne SSU i SSA. SSA-1P jest jedną z najliczniej produkowanych sond spośród wszystkich polskich konstrukcji - wykonano aż 1500 sztuk, co stawia ją na drugim miejscu po SGB-1P (2000 szt.).

Sonda ta miała też swoją większą wersję, nazwaną SSA-3P, która jednak nie weszła do masowej produkcji - z uzyskanych przeze mnie informacji wynika, że wykonano zaledwie 10 sztuk. 

15 października, 2022

Sonda dozymetryczna UBG-5

Sonda ta należy do całej rodziny sond opracowanych przez Karola, który skonstruował również współpracujące z nimi niezwykle udane radiometry uniwersalne UDR-1, UDR-2 i UDAR-1.

Jest to sonda licznikowa, wykorzystująca licznik G-M typu STS-5 lub odpowiednik (SBM-20, BOI-33). Detektory te rejestrują promieniowanie gamma od 30 keV oraz beta od 500 keV, mają więc wystarczającą czułość dla większości „domowych” źródeł, również tych niskoaktywnych.

30 września, 2022

Sonda licznikowa Polon SGB-2D

Sonda ta jest następcą modelu SGB-1D z 1969 r., stosującego licznik STS-5 (lub opcjonalnie DOB-80/DOB-50 celem rozszerzenia zakresu). SGB-2D wprowadzono w 1975 r., wykorzystuje miniaturowy licznik DOI-80, znany z radiometrów RK-20, RK-21, EKO-D oraz wojskowych mierników DP-75 i DPS-68M1. Instrukcja nie wspomina o zamiennym stosowaniu innych liczników (w tym wypadku byłyby to DOI-50/DOI-30), zatem zakres pomiarowy jest taki, jak licznika DOI-80.

Sonda przeznaczona jest do pomiaru mocy dawki promieniowania gamma oraz indykacji promieniowania beta o energii powyżej 500 keV. Głowica sondy ma obrotową przesłonę w postaci aluminiowej rurki o grubości ścianki 1,4 mm. Możemy ją można ustawić w dwóch pozycjach. W jednej, oznaczonej "G", licznik G-M jest osłonięty i mierzymy tylko promieniowanie gamma:

30 czerwca, 2022

Sonda neutronowa SSNT-2

SSNT-2 należy do całej rodziny sond opracowanych przez Biuro Urządzeń Techniki Jądrowej pod koniec lat 60. i w znacznej części stosowanych do dziś [LINK]. Służy do pomiaru biologicznego równoważnika dawki od promieniowania neutronowego, głównie przy reaktorach i akceleratorach.

Cyt. za: Izotopowa aparatura przemysłowa i radiometryczna - Katalog 37R z 1969 r:

Detektorem jest scyntylator LiJ(Eu) – jodek litu aktywowany europem  – o wymiarach 4x4 mm. Umieszczono go w moderatorze - kuli z parafiny w obudowie z blachy o grubości 1 mm - celem spowolnienia neutronów prędkich, aby mogły być wykrywane przez scyntylator. Połączenie optyczne bardzo małego scyntylatora ze znacznie większym fotopowielaczem zapewnia stożkowy światłowód, wykonany z materiału zbliżonego gęstością do moderatora. 

20 maja, 2022

Sonda okienkowa LGO-7

Sonda ta należy do pierwszej generacji sprzętu dozymetrycznego produkowanego w Polsce na samym początku rozwoju rodzimej atomistyki. Egzemplarz z kolekcji Karola udostępniony via Quann.wikidot:

http://qann.wikidot.com/lgo7

Wykonano ją w 1962 r., podobnie jak omawiany poprzednio radiometr uniwersalny RUS-5. Stanowiła element całego kompletu sond, wyprodukowanych w niewielkich seriach:

  • licznikowa beta-gamma LGM-2 (12 x STS-5/BOB-33 lub 3 x STS-6) - 50 szt.
  • scyntylacyjna LS-3 - 15 szt.
  • scyntylacyjna LS-5A (j.w.) - 20 szt. 
  • licznikowa LP-2 z licznikiem proporcjonalnym RZP-40
  • okienkowa LGO-1 
  • okienkowa LGO-5 (3 liczniki okienkowe) - 50 szt.
  • okienkowa LGO-7 (7 liczników okienkowych) - 50 szt.

04 kwietnia, 2022

Sonda powierzchniowa SGB-3P

Sonda powierzchniowa SGB-3P jest „starszą siostrą” omawianej niedawno SGB-1P [LINK]. Podobnie jak ona służy do pomiaru aktywności emiterów promieniowania beta i gamma, ale zamiast 3 liczników G-M ma aż 6, co przekłada się na dwa razy większą łączną powierzchnię czynną - 300 cm2. 

Sonda była produkowana przez ZZUJ „Polon” wraz z innymi konstrukcjami serii SGB, SSU i SSA, wprowadzonymi pod koniec lat 60. i współpracującymi z radiometrami RUST i URL. Wykonano zaledwie 200 egzemplarzy, zatem bardzo rzadko pojawia się na rynku, w przeciwieństwie do SGB-1P (2000 szt.), stanowiącej „podstawowe” wyposażenie RUST-2 i RUST-3.

20 listopada, 2020

Miniaturowa sonda okienkowa UABG-1

Radiometry uniwersalne UDR-1 i UDR-2, recenzowane na blogu w ubiegłych latach, zdobyły sobie już zasłużoną renomę w świecie dozymetrystów-amatorów. Parametry użytkowe tych mierników dystansują stare przyrządy RUST-2 i RUST-3, zarówno pod względem zakresu parametrów pracy sond, jak również gabarytów i masy.

Do wspomnianych radiometrów Autor oferuje cały zestaw sond, zarówno licznikowych, jak i scyntylacyjnych. Niektóre spośród nich powstały na specjalne zamówienie nabywców. Taką sondą jest UABG-1, wykorzystująca miniaturowy okienkowy licznik G-M typu SI18BGM. 

Jest to nietypowe rozwiązanie, większość zamawianych do UDR-ów sond okienkowych korzystało z liczników serii AOH i BOH o powierzchni okienka 7,5 cm2. Celowo jednak zamówiłem miniaturowe okienko o średnicy ok. 4 mm, gdyż licznik taki jest niezastąpiony do poszukiwania aktywnych detali na artefaktach, np. na ceramice uranowej czy minerałach. Przydaje się też, gdy w jednym wyrobie mamy elementy oznaczane farbą radową oraz okresowego świecenia

 


Sonda podłączana jest do radiometru przez typowe złącze BNC-2,5. Napięcie pracy wynosi 400 V, próg dyskryminacji 200 mV. Sonda pasuje do wszystkich radiometrów spełniających powyższe wymagania, czyli serii RUST, URL, URS, RUM i wspomniane wyżej UDR. Nie współpracuje jedynie z zestawami w Standardzie 70, gdyż wykorzystują one osobne złącza do zasilania sondy wysokim napięciem oraz przesyłania sygnału. 

Szczegółowe parametry licznika SI18BGM przedstawiają się następująco:

  • zakres energii - 60 keV - 2 MeV (nie wymieniono, dla jakiego promieniowania, wartości pasują zarówno do gamma, jak i do beta z uwagi na bardzo cienkie okienko mikowe)
  • czułość na promieniowanie gamma Cs-137 przy 10 µR/s - od 3,5 do 0,75 imp/µR
  • napięcie początku zliczania - 240-320 V
  • napięcie robocze  - 400 V
  • długość plateau - 100 V
  • nachylenie plateau - 0,25%/V
  • bieg własny - 0,16 imp/s
  • zakres pomiarowy  - 2800 µR/s - 6500 µR/s
  • wymiary - 9 x 21 mm
  • masa - 5 g
  • gęstość powierzchniowa okienka - najprawdopodobniej 1 mg/cm2

Zaletą sondy, oprócz dużej czułości, jest niewielki korpus, który można przysunąć jak najbliżej źródła nawet umieszczonego w trudno dostępnych miejscach. Przykładem może być świecący znacznik na busoli AK.


Przy takich pomiarach  należy tylko uważać, aby nie uszkodzić ani nie skazić okienka. Na szczęście jest ono 4 mm poniżej krawędzi obudowy, a dla zabezpieczenia od skażeń można użyć bardzo cienkiej folii polietylenowej. 


Nie radzę za to nakrywać okienka ochronnymi kapturkami, gdyż ciśnienie powietrza sprężanego przez kapturek przy nakładaniu może wtłoczyć okienko do wnętrza licznika, bezpowrotnie go niszcząc W liczniku ZP1401 w fabrycznym kapturku jest otwór mający zapewnić ujście powietrza, ale łatwo odruchowo zasłonić go palcem przy nakładaniu.


Lepiej całą sondę trzymać w szczelnym pudełeczku, wolnym od kurzu i wilgoci. W razie potrzeby okienko można delikatnie przedmuchać gruszą do czyszczenia optyki fotograficznej.



***
Korpus jest mały i lekki, więc nie chce stać pionowo, gdyż kabel go przewraca. Warto więc mocować sondę w statywie albo zamocować opaskę z obciążnikiem blisko końca z okienkiem, w przeciwnym wypadku będziemy musieli ciągle trzymać ją w ręku.

Doraźnie możemy wykonać mały stojaczek z klipsa do papieru, korpus jest wykonany z dość grubej rurki, więc nie zgnieciemy go tak łatwo:



Czas reakcji licznika na wzrost mocy dawki jest bardzo szybki, jednak przy małych aktywnościach trzeba poczekać dłuższy czas na ostateczne ustalenie się wyniku. Przydatny w tych warunkach bywa pomiar przelicznikowy ("counter" w radiometrach UDR), czyli zliczanie impulsów w określonym czasie. Im dłuższy czas pomiaru, tym większa jego dokładność z uwagi na statystyczny charakter promieniowania. Podczas testów sondy impulsy zliczałem w czasie 180 s, a następnie porównywałem wyniki z uzyskanymi w trybie uśredniającym ("integrator", stała czasu 9 s):
  • zegarek Delbana - wskazówka minutowa - 180-210 (0,78-1,78 cps)
  • zegarek Delbana - indeks przy cyfrze z dala od wskazówek -  61 (0,22-0,56 cps)
  • breloczek trytowy - od boku - 28-32 
  • breloczek trytowy - od końca - 9
  • trynityt - jedna strona - 147 (0,56-1,1)
  • trynityt - druga strona - 22

Jak widać, gdy podzielimy liczbę impulsów przez czas zliczania (21 imp./180 s), uzyskamy wynik mieszczący się w zakresie wskazywanym przez pomiar uśredniający (0,78-1,78 cps), i to znacznie szybciej i bardziej jednoznacznie. Tryb przelicznika jest najbardziej przydatny przy bardzo małych aktywnościach, kiedy tryb integratora powoduje oscylowanie wyniku nieznacznie powyżej tła naturalnego. O zaletach pomiaru przelicznikowego będę jeszcze pisał w osobnej notce. 

Sondę stosowałem głównie przy ceramice, by sprawdzić, które detale wykonano z glazury uranowej. Przekonałem się wówczas, że jeśli glazurze pomarańczowej towarzyszy żółta, to zwykle nie jest ona aktywna. Przykładem może być sekretarzyk, omawiany w zeszłym roku.

 

Z kolei w charakterystycznej serii holenderskich wyrobów "Gouda" glazura uranowa ukryta jest pod malunkami w różnych kolorach. Aktywność jest zbliżona na całej powierzchni, nawet na detalach wyglądających na typowa, ceglasta matowa glazura uranowa. Wyroby też można rozpoznać po złotawych krawędziach poszczególnych detali.

 

Jeżeli chodzi o farby świecące, UABG-1 pozwala ustalić, który element pokryto farbą radową, a który okresowego świecenia. W przypadku radzieckiej busoli AK wyniki jednoznacznie wskazują, że aktywna jest tylko wskazówka i znacznik na muszce, zaś indeksy pokryto zwykłą farbą okresowego świecenia. Z kolei przy polskich busolach Adrianowa wszystkie elementy mające świecić pokryto farbą radową.


Przy minerałach możemy odkryć bardziej aktywne strefy, choć tu akurat zwykle szukać musimy na oślep i przesuwać okienko sondy powoli nad całą powierzchnią. Czasami jednak mamy minerał z wyraźnymi inkluzjami, widocznymi gołym okiem albo w ultrafiolecie, i dzięki miniaturowemu licznikowi możemy się szybko przekonać o ich aktywności.

Kolejnym zastosowaniem może być pomiar aktywności małych próbek, takich jak np. okruchy trynitytu i innych minerałów, skrawki siatek żarowych, trytowe źródła światła w zegarkach, breloczkach i celownikach etc. Jeśli mierzymy małe aktywności, przydatny może być ołowiany domek osłonny, który możemy zrobić, zwijając kilka warstw folii ołowianej. 

***

Sonda ma duże walory użytkowe, jednak jest to konstrukcja specjalistyczna, przeznaczona dla bardziej zaawansowanych dozymetrystów, którzy faktycznie mają potrzebę korzystania z tak małego okienka pomiarowego. Do większości pomiarów wystarczy licznik okienkowy o standardowych rozmiarach, choćby wspomnianej serii BOH i AOH. Warto zatem zacząć od pełnowymiarowej sondy, a następnie dopiero zamawiać miniaturową. 

15 października, 2020

Sonda okienkowa beta SGB-1Ra

Dzięki uprzejmości autora instagramowego profilu Wszystko.Zeum (pozdrowienia!) mam możliwość przedstawienia tej oto ciekawej i rzadkiej sondy z zakładów "Polon" w Bydgoszczy. Należy ona do całej rodziny sond opracowanych w latach 60. [LINK] i produkowanych nieprzerwanie przez ok. 30 lat. Współpracują one z radiometrami serii RUST, URL, URS, a także z autorskimi konstrukcjami serii UDR i UDAR. Wszystkie są podłączane przez wtyk BNC-2,5, a ich napięcie zasilania wynosi od 390 do 1200 V.


Sonda SGB-1Ra wykorzystuje okienkowy licznik GM z okienkiem mikowym typu BOH-45 o grubości 2 mg/cm2, znany z sondy SGB-2P , umożliwiający pomiar aktywności emiterów beta powyżej 100 keV oraz silniejszych emiterów alfa. O samej rodzinie liczników okienkowych pisze Adam na stronie Była sobie elektronika [LINK].


Licznik ma cokół oktalowy, stosowany również w lampach elektronowych, zaś korpus rozkręca się bez użycia narzędzi, co ułatwia wymianę. Jedynym problemem jest dostępność liczników, choć czasem trafiają się na targach i to w okazyjnych cenach. Do sondy możemy zamontować też inny licznik na cokole oktalowym, np. AOH-45 - więcej na temat oznaczeń liczników w osobnej notce [LINK].

W przeciwieństwie do SGB-2P zastosowano jeden licznik zamiast trzech, zaś obudowa ma kształt walca, a nie graniastosłupa trójkątnego. Wynika to z przeznaczenia sondy, która służy do pomiaru aktywności próbek a nie skażeń powierzchni roboczych i odzieży - pojedynczy licznik w zupełności wystarczy, by objąć całą objętość materiału umieszczonego na szalce. Jest to dużą zaletą szczególnie w amatorskiej dozymetrii, w której rzadko kiedy musimy sprawdzać skażenie powierzchniowe czy mierzyć próbki o dużych rozmiarach. Zwykle mierzony obszar jest niewielki, pokrywający akurat obszar okienka jednego licznika, a mniejszą sondą łatwiej manewrować. Można stwierdzić, że SGB-2P złożona jest z trzech SGB-1R, tylko połączonych obudową i podpiętych do jednego wyprowadzenia.

Grubość okienka mikowego, jakkolwiek nieco za duża dla pomiaru większości emiterów alfa (tak samo jak w radzieckim liczniku SBT-10) jest wystarczająca dla niskoenergetycznego promieniowania beta i większości energii kwantów gamma. Oznacza to, że możemy mierzyć naprawdę słabe źródła, takie jak granit, szkło kryształowe, związki potasu itp. Oczywiście musimy pamiętać o delikatnym obchodzeniu się z okienkiem mikowym, które łatwo można uszkodzić. Do pomiaru najlepiej ustawić sondę w statywie, co zapewni odpowiednią odległość od próbki i pozwoli uniknąć przypadkowego uszkodzenia okienka. Jeśli zaś mierzymy naprawdę niskie aktywności, wówczas potrzebny będzie ołowiany domek osłonny o grubości ścianki min. 2,5 cm.

Prezentowany model, wyprodukowany w 1982 r., oznaczono SGB-1Ra, czyli jest jakąś modyfikacją, odmianą SGB-1R.

Niestety nie udało mi się znaleźć informacji o różnicach między tymi odmianami. Tutaj zamieszczam skan z katalogu: Izotopowa aparatura przemysłowa i radiometryczna - katalog 37R, Warszawa 1969:


W dokumentacji wyrobów "Polonu" udało mi się znaleźć informację o sondzie SGB-2R, która była modyfikacją SGB-1R, pozwalającą na zbliżenie licznika na odległość 2 mm od badanej próbki:



Z kolei w Katalogu automatyki i aparatury pomiarowej - tom V z 1968 r. pojawia się sonda SGB-3R, która ma identyczną obudowę i parametry. 


W roku 2024 zetknąłem się z sondą oznaczoną SGB-1Rb, co pozwoliło mi na stworzenie roboczej hipotezy, że ostatnia litera oznaczenia określa rodzaj mierzonego promieniowania (a = alfa, liczniki AOH, b = beta, liczniki BOH). Jednak prezentowana sonda SGB-1Ra ma licznik BOH., liczniki te były wzajemnie zamienne i nie wiem, czy istniała konieczność uwzględniania ich w oznaczeniach.
 
***

Jedyną wadą sondy jest mała podaż na rynku. Egzemplarz będący w posiadaniu Wszystko.Zeum jest pierwszym, z którym mam do czynienia od początku istnienia bloga. Drugi pojawił się na Olx po kilku latach, niestety nie udało mi się go kupić. W tym czasie na rynku wtórnym pojawiło się kilka sond scyntylacyjnych SSA-1P i powierzchniowych beta-gamma SGB-1P oraz nieco mniej okienkowych SGB-2P. Sytuację nieco ratują autorskie sondy do radiometrów UDR-1 i UDR-2, wykorzystujące podobny licznik GM.

Sonda ta jest jedną z najbardziej użytecznych spośród wspomnianej rodziny sond "Polonu", aczkolwiek wymaga delikatności w obchodzeniu się z nią, zatem polecam ją bardziej zaawansowanym dozymetrystom. 

05 marca, 2020

Sonda powierzchniowa beta-gamma SGB-1P

Sonda ta została opracowana przez zespół pod kierownictwem E. Bazylczuka w 1962 r., zaś atest CLOR otrzymała w 1966 r.  SGB-1P należy do wprowadzonej wówczas do produkcji całej rodziny sond z nowym rodzajem złącza - pojedynczym wtykiem koncentrycznym BNC-2,5:

Sondy te zastąpiły starsze konstrukcje: LGO/LGM/LS/LP, które były podłączane przez kabel wielożyłowy i współpracowały z radiometrami RUS-4 i RUS-5. Wraz z nowymi sondami opracowano odpowiednie radiometry - przenośne RUST-1 i RUST-2 oraz stacjonarne MSP-2, MSP-3, RUS-5A, a później URL-1, URL-2, URS-3 i RUST-3.

Wyprodukowano łącznie 2000 egzemplarzy, co czyni ją najliczniej produkowaną sondą pomiarową w dziejach polskiego przemysłu jądrowego*.


Sonda SGB-1P stanowiła zwykle podstawowe wyposażenie radiometru RUST-2, obok sondy okienkowej beta SGB-2P, którą omawiałem poprzednio [LINK]. Obie te sondy przechowywano w osobnej przegródce walizki radiometru.



Sonda wykorzystuje 3 cylindryczne liczniki GM typu STS-6 lub ich odpowiedniki (SBM-19, BOI-53), stosowane też w monitorach skażeń RKP-1, RKP-1-2 i RKP-2. 

http://forum.rhbz.org/topic.php?forum=65&topic=33


Grubość ścianki licznika wynosi 50 mg/cm2, czyli tyle samo, co w popularnych STS-5/SBM-20, co przekłada się na zbliżoną czułość (gamma - od 30 keV, beta od 500 keV). Większy rozmiar licznika powoduje jednak podwyższony bieg własny. Powierzchnia okienka pomiarowego sondy wynosi 115 cm2. 

http://forum.rhbz.org/topic.php?forum=65&topic=33


Napięcie zasilania - 400 V. Wtyk koncentryczny standardowy, typu BNC-2,5.


Jest to najbardziej podstawowa sonda, jaką można podłączyć do większości radiometrów uniwersalnych, do których sondę wpina się przez pojedyncze gniazdo koncentryczne (RUST, URS, URL). Pasuje również do autorskich konstrukcji typu UDR i UDAR. Instrukcja podaje schemat układu wejściowego współpracującego z sondą, aby umożliwić dopasowanie jej do innych konstrukcji radiometrów:

Czułość sondy jest wystarczająca nawet dla słabych źródeł, w rodzaju potasu-40, stanowiącego 0,012% procent potasu naturalnego. Poniżej pomiar aktywności mieszkanki związków sodu i potasu wyizolowanych z popiołu drzewnego:


Producent zaleca nieprzekraczanie częstości impulsów 3000 cps, co wynika z maksymalnej częstości 1000 cps dla pojedynczego licznika. Powyżej tej wartości następuje przyspieszone zużycie liczników oraz zaniżanie wyniku ze względu na czas martwy wynoszący 150 µs. W przeliczeniu na skażenia powierzchni górny zakres pomiaru skażeń beta i gamma wynosi 80 Bq/cm2. Unikajmy zatem "piłowania" sondy na wysokich aktywnościach, jeśli chcemy, by długo nam służyła, szczególnie że zapasowe liczniki można dostać jedynie na Ebay po 20 euro za sztukę. 

Demontażu sondy dokonujmy po odkręceniu 4 wkrętów, mocujących dolną chromowaną połówkę obudowy do górnej, emaliowanej.

http://forum.rhbz.org/topic.php?forum=65&topic=33


SGB-1P, podobnie jak inne sondy produkcji ZZUJ Polon, dostarczana była w styropianowym pudełku ze specjalnym miejscem pozwalającym na zwinięcie przewodu:

http://forum.rhbz.org/topic.php?forum=65&topic=33



Sonda przyda się do pomiaru aktywności materiałów budowlanych, popiołów, szkła ołowiowego, niskoaktywnego szkła uranowego, produktów rozpadu radonu zaabsorbowanych na węglu aktywnym, a także, jeśli mamy przenośny radiometr - do poszukiwania źródeł w terenie. W tym zastosowaniu ma pewną przewagę nad "żelazkiem" - jest mniejsza i znacznie lżejsza, więc łatwiej nią manewrować i mierzyć w trudno dostępnych miejscach. Oczywiście za to pojawia się problem z przewodem i osobnym radiometrem noszonym w futerale. Coś za coś.

http://forum.rhbz.org/topic.php?forum=65&topic=33


Pamiętajmy też, że  przy pomiarze tą sondą uzyskujemy wynik w impulsach na sekundę lub na minutę, w zależności od typu podłączonego radiometru (RUST-2, URL-1, URL-2 - cpm, RUST-3, URS-3 - cps). Jest to wynik "surowy", informujący nas jedynie, ile impulsów powstaje w licznikach pod wpływem promieniowania danego źródła. Jeśli chcemy obliczyć np. skażenie powierzchni (aktywność na jednostkę powierzchni, np. w Bq/cm2), musimy znać współczynnik kalibracyjny dla danego izotopu, a co za tym idzie - również to, z jakim izotopem mamy do czynienia. To samo, jeśli chcemy znać moc dawki. Bez tego możemy dokonywać jedynie orientacyjnych, porównawczych pomiarów. Uwaga ta dotyczy wszystkich sond podłączanych do radiometrów uniwersalnych, tak licznikowych, jak i scyntylacyjnych.


***


Wariantem sondy z 6 licznikami G-M jest sonda SGB-3P, omawiana osobno [LINK]. Zwiększenie liczby detektorów powiększyło okienko pomiarowe do aż 300 cm2. Przeznaczona jest do pomiaru skażeń dużych powierzchni - podłóg, blatów, odzieży, w tym celu można przewozić ją na specjalnym wózku wraz z radiometrem. Niestety wyprodukowano tylko 200 szt., a w codziennej praktyce trudno dla niej o zastosowanie poza poszukiwaniem źródeł w terenie.


Sonda SGB-1P, podobnie jak większość innych sond z "Polonu", rzadko pojawia się na rynku wtórnym, zwykle w komplecie z radiometrami serii RUST, najczęściej RUST-2. Jej zaletą, oprócz dużej czułości dla większości emiterów beta i gamma, jest prosta budowa, mały ciężar i względna wytrzymałość - cylindryczne liczniki STS-6/SBM-19/BOI-53 nawet lekko wgniecione nadal działają, w przeciwieństwie do czulszych, ale znacznie delikatniejszych liczników okienkowych BOH-45.

Poniżej specyfikacja z Katalogu 37-R (1969):


-------------------------------------------
* drugie miejsce - sonda scyntylacyjna powierzchniowa alfa SSA-1P (1500 szt.), trzecie - wspomniana sonda okienkowa SGB-2P - 1000.

16 grudnia, 2019

Sonda scyntylacyjna uniwersalna SSU-3

Sonda ta została opracowana w 1967 r. przez zespół konstrukcyjny pod kierownictwem E. Januszkiewicza. Należy ona do całej rodziny sond SGB, SSU i SSA wprowadzonych wówczas do produkcji przez Biuro Urządzeń Techniki Jądrowej. Sondy te były przeznaczone dla nowo opracowanych radiometrów RUST-1 i MSP, zastępując stare sondy LGO, LGM, LS i LSU do radiometrów RUS-4 i RUS-5. Pełną  systematykę tej rodziny sond przedstawiłem w osobnym wpisie [LINK]. 

Sonda SSU-3 dzięki zastosowaniu wymiennych scyntylatorów może służyć do selektywnego pomiaru promieniowania alfa, beta i gamma, czego nie zapewni licznik Geigera. Do sondy można zamontować scyntylatory, czułe na następujące rodzaje promieniowania:
  • ZnS(Ag) - alfa
  • plastikowy - beta
  • NaI(Tl) - gamma i rentgenowskie

Dodatkowo scyntylatory czułe na promieniowanie alfa i beta mogą pracować w układzie bezokienkowym - wówczas scyntylator nie jest pokryty folią światłoszczelną, co zwiększa jego czułość, szczególnie na niskoenergetyczne promieniowanie, które jest osłabiane nawet przez osłaniającą scyntylator cienką folię mylarową o gęstości powierzchniowej zaledwie 1 mg/cm2. Wymaga to jednak zastosowania tzw. statywu światłoszczelnego, gdyż inaczej światło z otoczenia zniszczy fotopowielacz, wzmacniający słabe błyski światła generowane w scyntylatorze przez promieniowanie. Skutki wystawienia włączonego fotopowielacza na światło dzienne porównać można ze spojrzeniem przez noktowizor na słońce. Wymóg zachowania światłoszczelności nie stanowi problemu przy scyntylatorach na promieniowanie gamma, które mogą mieć solidną metalową obudowę, odcinającą światło, a przejrzystą dla kwantów gamma. 



Sonda ma standardowe wymiary korpusu pasujące do statywów i domków osłonnych produkcji krajowej. Również rozmiar scyntylatora jest ujednolicony. Wtyk typowy BNC-2,5 pasujący do radiometrów RUST, URL, URS, a także świetnych konstrukcji niefabrycznych w rodzaju UDR-1 i UDAR-1. Napięcie zasilania według starych specyfikacji wynosi 800-1400 V (Katalog 37R z 1969 r.), zaś według nowszych 600-1400 (instrukcja na stronie Polon-Alfa).


Podejrzewam, że jest to kwestia kolejnych wersji produkcyjnych i zastosowanego fotopowielacza - obecnie w użyciu jest nowsza wersja SSU-3-2 (opracowana w 1984 r.) z fotopowielaczem 6097A firmy Electron Tubes Ltd, przedtem zaś stosowano fotopowielacze M12FS35 firmy Zeiss.

Sprawę dodatkowo komplikuje fakt, że radiometry RUST-2 i RUST-3 nie oferują napięcia 800 V. RUST-2 ma "dziurę" między 650 a 1000 V, zaś RUST-3 "zaledwie" między 700 a 900 V. Problem ten nie występuje w stacjonarnych radiometrach URL-2 i URS-3, jak również wspomnianym już autorskich cyfrowych UDR-1 i UDAR-1. Sonda co prawda może pracować już przy napięciu 700 V, jednak będzie miała małą wydajność. Z kolei zbyt wysokie napięcie zwiększa tzw. prąd ciemny, a co za tym idzie, bieg własny. W skrajnych przypadkach może spowodować uszkodzenie sondy, zatem, podobnie jak w przypadku innych sond do radiometrów uniwersalnych, napięcie zwiększajmy stopniowo, obserwując wskazania. Dodatkowo, jeśli nie mamy pewności co do światłoszczelności sondy, pierwsze próby wykonujmy w zaciemnionym pomieszczeniu. Jeśli radiometr poprawnie wskazuje tło naturalne, możemy stopniowo oświetlać sondę coraz silniejszym światłem - jakiekolwiek wzrosty wskazań podczas tych manipulacji wymagają natychmiastowego wyłączenia miernika i znalezienia nieszczelności. Szczególnie uważać należy przy scyntylatorach ZnS(Ag), pokrytych cienką, wrażliwą folią mylarową - omawiałem ten problem przy sondzie SSA-1P. Jeśli chodzi o scyntylator gamma, problem nie jest tak poważny z racji jego metalowej obudowy, nieszczelności mogą się pojawiać jedynie przy gwincie pierścienia mocującego scyntylator na fotopowielaczu. Producent gwarantuje światłoszczelność do poziomu oświetlenia rzędu 500 luksów. Jest to natężenie światła zalecane do większości prac biurowych, prace precyzyjne wymagają dwukrotnie wyższej wartości, a w mieszkaniach oświetlenie jest zwykle dwa razy słabsze. Z kolei na dworze nawet w pochmurny dzień natężenie oświetlenia jest kilka rzędów wielkości wyższe - mój stary luksomierz selenowy pokazuje 3500 lx!



Prezentowany egzemplarz sondy SSU-3 nabyłem ze scyntylatorem NaI(Tl), przeznaczonym do pomiaru promieniowania gamma. Scyntylator jest w rozmiarze 38x25 mm, występuje również w mniejszym 22x25 mm. Czułość na promieniowanie gamma od 30 keV, czyli jest podobna jak cylindrycznych metalowych liczników G-M. Jednak wydajność jest o wiele większa w porównaniu z licznikiem G-M  - dla promieniowania gamma wydajność licznika G-M jest na poziomie 1-2%, scyntylacyjny ma aż do 90%!


Najlepiej zilustruje to porównanie odległości, z której amperomierz z farbą świecącą starego typu (5 mR/h emisji gamma) był wykrywany przez SSU-3 oraz przez monitor skażeń RKP-1-2, wykorzystujący 3 duże cylindryczne liczniki GM. Sonda scyntylacyjna reagowała już z odległości 1,25 m - tło wzrastało z 18-20 cps do 22-25 cps, monitor skażeń zaś dopiero z 62 cm, tło wzrastało z 3-4 cps do 5-6. Testy prowadziłem przy napięciu 900 V, a gdy je obniżyłem do 700 V, wyniki SSU-3 zrównały się z wynikami RKP-1-2 zarówno jeśli chodzi o odległość, jak i wartość biegu własnego.



Z uwagi na bardzo dużą czułość i wydajność na promieniowanie gamma detektory scyntylacyjne były stosowane w prospekcji geologicznej, do poszukiwania złóż rud uranu. Po podłączeniu do odpowiednich układów pomiarowych były również używane do pomiarów spektrometrycznych, ponieważ siła impulsu w detektorze jest proporcjonalna do energii kwantu gamma, który ją wywołał. Pozwala to na zidentyfikowanie izotopu, który mierzymy, gdyż każdy z nich ma swoją charakterystyczną energię promieniowania.
Pomiar promieniowania gamma sondą scyntylacyjną jest o tyle kłopotliwy, że wymaga wyznaczenia współczynnika kalibracyjnego, czyli przelicznika liczby "surowych" impulsów z sondy na jednostki mocy dawki. Dokonuje się tego za pomocą źródeł kalibracyjnych o znanej aktywności, osobno dla każdego izotopu, który zamierzamy mierzyć. W warunkach domowych możemy to zrobić jedynie w przybliżeniu, porównując liczbę impulsów zliczanych przez sondę scyntylacyjną z mocą dawki mierzoną przez dozymetr z licznikiem G-M osłoniętym filtrem, który odcina promieniowanie beta. Pomiary takie trzeba przeprowadzać w różnych odległościach od źródła, analogicznie do kalibracji na ławie kalibracyjnej [LINK]. Niestety jeśli nie pracujemy w przemyśle jądrowym ani placówce naukowej, do dyspozycji mamy zwykle jedynie źródła o dość złożonym spektrum promieniowania: Ra-226 (stare zegarki i zegary lotnicze), Th-232 (siatki żarowe, elektrody, obiektywy) czy U-238+U-235 (ceramika z glazurą uranową, minerały). Wyjątek stanowi Am-241 (czujki dymu), emitujące słabe, monoenergetyczne promieniowanie gamma (59 keV).
Jeśli zdejmujemy scyntylator NaI(Tl) z sondy, pamiętajmy o przechowywaniu go w światłoszczelnym pojemniku wyposażonym w osuszacz (np. silikażel w woreczkach) i niedotykaniu palcami z uwagi na trujące właściwości talu, którym aktywowany jest jodek sodu. Higroskopijność i wrażliwość na światło, powodujące szybsze zużycie scyntylatora, to najpoważniejsze wady NaI(Tl). 

Gdy już przetestowałem scyntylator NaI(Tl), wymieniłem go na ZnS(Ag), czuły na promieniowanie alfa przy jednoczesnej niewrażliwości na emisję gamma czy beta. Wymianę należy prowadzić oczywiście po wyłączeniu zasilania i odłączeniu sondy od radiometru, zaś po samej wymianie zostawić sondę w spokoju na 2 godziny przed uruchomieniem miernika.


Między scyntylatorem a fotopowielaczem powinna znajdować się  specjalna wazelina, zapewniająca kontakt optyczny między powierzchniami tych elementów, jednak jeśli nie prowadzimy pomiarów spektrometrycznych, możemy ją wytrzeć i całość zmontować na sucho. Schemat mocowania scyntylatora mamy na tym rysunku ze strony producenta (LINK)
Sam fotopowielacz i tylna powierzchnia scyntylatora wygląda tak - tu akurat omawiany poprzednio scyntylator NaI(Tl), zdjęcie dzięki uprzejmości Laboratorium Badawczo-Rozwojowego PROTON [LINK]:


Wracając do siarczku cynku, można stwierdzić, że scyntylator ten, czuły tylko na promieniowanie alfa, jest niezwykle przydatny, jak chcemy zmierzyć jedynie tą emisję lub wykryć skażenia - wówczas nie przeszkadza nam tło gamma, w przeciwieństwie do pomiaru okienkowym licznikiem GM. Wadą liczników Geigera jest to, że wykrywają każdy rodzaj promieniowania zdolny do przeniknięcia okienka lub ścianki, choć ze zróżnicowaną wydajnością. Mamy wówczas swoisty groch z kapustą, który trudno rozdzielić. Nawet stosowanie systemu przesłon, analogicznego jak w Gamma Scoucie (cienka dla alfy, grubsza dla bety), nie rozwiązuje problemu - silne promieniowanie beta przejdzie przez cienki metal, który z kolei zatrzyma słabe promieniowanie gamma. Rozwiązaniem jest odpowiedni scyntylator,  czuły tylko na określony rodzaj promieniowania. Za jego pomocą możemy stwierdzić, że emisja alfa od szkła uranowego jest znacznie słabsza niż od ceramiki z powodu mniejszej zawartości uranu i jego silnego związania z masą szklaną, co przekłada się m.in. na trudności z uzyskaniem autoradiogramu o odpowiednim zaczernieniu nawet przy dłuższej ekspozycji. Nawet wyroby ze szkła uranowego dość "gorące" (5-10 µSv/h) dają wynik rzędu pojedynczych cps, zaś standardowe szkło (1-3 µSv/h) - pojedyncze impulsy na kilka sekund. Z kolei nawet ceramika uranowa emitująca zaledwie 0,3-0,4 µSv/h łącznej emisji gamma+beta (wg Polarona) na sondzie z ZnS(Ag) wykazuje 2-3 cps!
Scyntylator ZnS(Ag) pozwala też demonstrować zasięg cząstek alfa w powietrzu i ich całkowite hamowanie przez pojedynczą kartkę typowego papieru do drukarki o gramaturze 80g/cm2:


Niestety nie posiadam scyntylatora plastikowego, aby dokonać pomiarów emisji beta. Mając taki scyntylator moglibyśmy się przekonać, że to, co uważamy za emisję beta przy pomiarze dozymetrami z licznikiem GM (Polaron, Sosna, RK-67), jest w sporej części słabą emisją gamma, towarzyszącą rozpadowi alfa, choć rozpad beta  również występuje we wszystkich szeregach promieniotwórczych.

***

Sondę można porównać do omawianej wcześniej powierzchniowej sondy scyntylacyjnej SSA-1P, jednak w codziennej dozymetrii jest znacznie bardziej użyteczna. Niezwykle rzadko mamy (a przynajmniej powinniśmy mieć) styczność ze skażeniem powierzchni emiterami alfa, natomiast dużo częściej musimy zmierzyć aktywność próbki. Bardziej przydatna będzie sonda o mniejszej powierzchni okienka pomiarowego, gdyż próbki zwykle są małe lub też niewielki jest ich obszar aktywny (np. na ceramice i niektórych minerałach). Do tego duże okienko pokryte bardzo delikatną folią mylarową łatwiej uszkodzić podczas manipulowania sondą. I wreszcie brak możliwości wymiany scyntylatora mocno ogranicza zastosowanie SSA-1P.
Sonda niestety bardzo rzadko pojawia się na rynku wtórnym, choć wykonano jej łącznie 500 szt. - mój egzemplarz był pierwszy od wielu, wielu lat. Dysponując fotopowielaczem, scyntylatorem i odpowiednim warsztatem możemy oczywiście wykonać taką sondę we własnym zakresie, co z powodzeniem czyni Autor radiometrów UDR-1 i UDAR-1, od którego zresztą otrzymałem scyntylator alfa (pozdrowienia!).
I na koniec - pamiętajmy o bezpiecznym przechowywaniu sondy, polecam drewniane skrzyneczki od napojów alkoholowych, wyściełane czymś miękkim:




Fabryczny zestaw powinien wyglądać tak:

http://forum.rhbz.org/topic.php?forum=65&topic=33

http://forum.rhbz.org/topic.php?forum=65&topic=33

http://forum.rhbz.org/topic.php?forum=65&topic=33



***

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