Indykator Eltes-902

Indykator Eltes-902 jest bardzo prostym indykatorem, który za pomocą impulsów dźwiękowych i świetlnych podaje moc dawki promieniowania gamma. Posiada 3 zakresy pomiarowe - najniższy wyskalowany w mikrorentgenach na godzinę (!), dwa następne w milirentgenach na godzinę.
Użycie dwóch różnych przedrostków w jednostkach mocy dawki (mikro- i mili-) może być mylące. Szczególnie dla niewprawnego użytkownika, który z prawej strony ma najpierw kolumnę cyfr z przedziału 10-100, a następnie 0,1-1 i 1-10. Rosyjski zapis mikro- (mk) i mili- (m) nie ułatwia sprawy. Osobiście bardzo nie lubię mikrorentgenów na godzinę, na szczęście niewiele mierników mierzy w tych jednostkach, a by uzyskać w przybliżeniu mikrosiwerty, trzeba podzielić przez 100.
Pierwszy zakres zaczyna się od poziomu tła naturalnego, odpowiadającego 2 impulsom (10 µR/h = 0,01 mR/h = 0,1 µSv/h), a kończy na jego 10-krotności. Wartości podziałek różnią się pomiędzy zakresami 10-krotnie. Ostatni zakres kończy się na 10 mR/h, co odpowiada 20 impulsom. Rozpiętość mierzonych wartości jest więc taka sama jak w wielu innych prostych miernikach z epoki poczarnobylskiej, np. Biełła.

Przyrząd włączamy za pomocą pokrętła na przednim panelu. Najpierw przekręcamy go  na pozycję oznaczoną -|▐- - wówczas, jeśli bateria ma odpowiednie napięcie, słyszymy ciągły sygnał dźwiękowy. Następnie, przekręcając dalej, uruchamiamy najniższy zakres pomiarowy. Jeśli impulsy następują zbyt szybko po sobie, przekręcamy pokrętło na wyższy zakres. Niestety w moim egzemplarzu najwyższy zakres jest nieprawny, prawdopodobnie jest to kwestia jednego z układów scalonych. Tym niemniej, jeśli chcemy wiedzieć, czy coś świeci i mniej więcej, jak intensywnie, Eltes 902 zdaje egzamin z powodzeniem. Nawet przy niezbyt silnych źródłach zwykle trzeba włączać drugi zakres, bo na pierwszym impulsy następują po sobie zbyt szybko, by je liczyć.

Detektorem promieniowania jest Jedynie Słuszny Licznik GM typu SBM-20. Co ciekawe, jest on owinięty... papierem! Zwykle w tego rodzaju przyrządach licznik owijano folią ołowianą celem odcięcia promieniowania beta i wyrównania charakterystyki energetycznej. Więcej na ten temat w notce o zasadzie działania licznika Geigera. W przypadku indykatora Eltes 902 osłonięcie licznika GM tylko przez plastik obudowy i parę warstw papieru przekłada się na jego dość wysoką czułość - można nim mierzyć nawet niezbyt aktywne szkło uranowe, pomijając oczywiście to najsłabsze:

Waga całości 220 g. Produkcja - początek lat 90. Sprzęt jest popularny za naszą wschodnią granicą, natomiast w Polsce dopiero teraz udało mi się nabyć jego egzemplarz, choć już przedtem na Allegro raz się pojawił.
Pomimo prostoty jest to bardzo przydatny sprzęt, jeśli chcemy szybko oszacować moc dawki od danego obiektu. Szkoda tylko, że nie ma opcji wyłączenia dźwięku, który czasem może być dekonspirujący. Można oczywiście zwiększyć jego czułość, wycinając okienka w obudowie i odwijając papier z licznika GM, wówczas jednak wskazania przestaną być zgodne z tabelą na obudowie. 

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 

Okienkowy licznik Geigera SBT-10 i SBT-10A

Licznik ten jest jednym z najbardziej popularnych radzieckich liczników okienkowych z okienkiem mikowym. Pozostałe to: SBT-11 o okienku prostokątnym 4 x 1,5 cm, znany choćby z radiometru MS-04B Expert, i SBT-9 o okienku okrągłym fi 7 mm, stosowany w indykatorach Poisk-2 i Strielec-1. Występuje jeszcze SBT-13 z okienkiem okrągłym fi 2,5 cm, ale nie spotkałem się z nim w dozymetrach popularnego użytku. Wszystkie te liczniki mają taką samą gęstość powierzchniową okienka (2 mg/cm2) i wiele innych parametrów, różnią się głównie jego kształtem i wielkością. 

SBT-10 ma okienko o powierzchni 40 cm2, czyli największej z w/w liczników. W komplecie dostarczana jest aluminiowa zaślepka, chroniąca mikę podczas transportu. Przed montażem musimy jednak ją zdjąć i wówczas licznik osłonięty będzie tylko kratką okienka pomiarowego dozymetru i ewentualnie dodatkowym zewnętrznym filtrem, w zależności od konstrukcji miernika. 

Wymusza to dużą ostrożność przy manipulowaniu zarówno samym licznikiem, jak i całym dozymetrem Musimy uważać, by nie dotknąć okienka żadnym narzędziem ani nawet zbyt mocno palcem, pilnujmy również, by nie postawić dozymetru na powierzchni, z której coś może wystawać. 

We wnętrzu licznika znajduje się 10 połączonych równolegle elektrod. Katody są połączone ze sobą w obudowie licznika i podłączone do jednego z wyprowadzeń, natomiast anody mają osobne wyprowadzenia, które są połączone dopiero na wyprowadzeniach:

Cokół jest typu 11-nóżkowego, jak w starych lampach elektronowych. Współpracuje ze specjalnym gniazdem w dozymetrze, choć może też być bezpośrednio przylutowany do wyprowadzeń obwodów miernika.

Poniżej widok licznika z podłączonym gniazdem w sondzie pomiarowej radiometru RKB-20.01 "Beta":

Fabryczna charakterystyka liczników SBT-10 i SBT-10A przedstawia się następująco:

• napięcie progu 260-320 V
• robocze natężenie prądu na każdej z sekcji licznika - 0,5-1,1 µA
• zalecane napięcie pracy - 380 V
• długość plateau - 80 V
• nachylenie plateau - 0,3%/V
• czas martwy przy napięciu pracy 400 V - 50 µs
• czułość na promieniowanie gamma cezu-137 - 240 cps/mR/h
• bieg własny - 4 cps
• zakres pomiarowy - 0,003-20 µR/s (10,8-72000 µR/h = 0,01-72 mR/h = 0,1-720 µSv/h)

Jak widać w poniższej metryczce, nie ma różnic w parametrach pomiędzy wersjami SBT-10 i SBT-10A. Wersja SBT-10A jest niewątpliwie jakąś modyfikacją, jednak do tej pory nie ustaliłem, jaką. W niektórych dostępnych w internecie zestawieniach danych tego licznika podawany jest niższy bieg własny niż wersji SBT-10, ale informacje te nie są pewne. Póki co możemy przyjąć, że oba detektory są w pełni zamienne. 

Gęstość powierzchniowa okienka wynosi 2 mg/cm2, co umożliwia rejestrowanie cząstek alfa o energii od 4 MeV, beta od 0,15 MeV i kwantów gamma od 0,015 MeV. Specyfikacja fabryczna jednak nie podaje czułości na emisję alfa (dane wziąłem z instrukcji od monitora EKO-C) i w radzieckich dozymetrach licznik ten jest używany tylko do pomiaru aktywności beta i gamma. Dzieje się tak ze względu na relatywnie dużą grubość okienka mikowego, którą pokonają tylko silniejsze cząstki alfa. W dodatku cząstki te muszą najpierw dotrzeć do detektora, a pamiętajmy, że są bardzo silnie tłumione w powietrzu. Zatem nawet odległość 5 mm między mierzoną powierzchnią a okienkiem detektora zatrzyma część cząstek alfa, a resztę osłabi tak, że nie przenikną do wnętrza licznika. Ponieważ zwykle mierzy się niewielkie aktywności emiterów alfa, np. podczas pomiaru skażeń, szansa na ich zarejestrowanie tym licznikiem spada do zera. Co innego w przypadku źródeł kalibracyjnych o większej aktywności, wówczas do licznika dotrze na tyle dużo cząstek, że wywołają wzrost wskazań. Z tego co znalazłem w rosyjskojęzycznym internecie można wywnioskować, że  SBT-10 nie reaguje na promieniowanie plutonu-239, podczas gdy jego współczesny zamiennik, oznaczony Beta-5, ma 20% wydajność na emisję tego izotopu.

Jeżeli chodzi o względną czułość SBT-10, to jest ona 4-5 razy większa niż metalowego licznika cylindrycznego SBM-20 o ściance 40  mg/cm2, stosowanego w większości kieszonkowych dozymetrów:

Jednak wzrost wyniku względem  pomiaru licznikiem metalowym nie jest tak duży, jakby się można było spodziewać. Z  moich obserwacji wynosi on ok. 10-20 %, czyli ma znaczenie jedynie w przypadku najsłabszych źródeł, np. niskoaktywnego szkła uranowego.  Najbardziej wymowne jest porównanie wyników uzyskanych przez dozymetr ANRI Sosna o 2 licznikach SBM-20 umieszczonych blisko i DRGB-01 "EKO-1" z SBT-10. Zarówno przy pomiarze emisji beta+gamma, jak i samej gamma, wyniki są wyjątkowo zgodne, co nie powinno dziwić, jeśli weźmiemy pod uwagę widmo promieniowania najczęściej występujących izotopów.

Zerknijmy teraz na przykłady dozymetrów, stosujących ten detektor.

Najbardziej znany jest u nas krajowy monitor EKO-C z zakładów Polon-Ekolab, którego starsza wersja wykorzystuje właśnie ten licznik:

Nowszy model wykorzystujelicznik z okrągłym i cieńszym okienkiem (0,9 mg/cm2), o większej czułości na najsłabsze promieniowanie, np. emisję beta trytu (18 keV).

Za wschodnią granicą powstał radiometr RKB-20.01 Beta, w którym licznik SBT-10 umieszczono w sondzie, podczas pomiaru zamykanej w domku ołowianym, zmniejszającym promieniowanie tła.  W komplecie oprócz osłonnej kratki i cienkiej aluminiowej osłony znajduje się również masywny dekiel, przeznaczony do pomiaru biegu własnego licznika (na zdjęciu z lewej, z napisem "wnimanie"). Nazwa miernika - "Beta" - jednoznacznie określa przeznaczenie przyrządu, jakim jest pomiar niewielkich  aktywności skażeń beta-aktywnych:

Innymi przyrządem wykorzystującym SBT-10 jest monitor SZB-04 do pomiaru skażeń odzieży, rękawic, stołów - wykorzystuje 2 takie liczniki.

Nowszą konstrukcją jest DRBG-01 "EKO-1", produkowany w różnych wersjach od początku lat 90. do chwili obecnej

Przyrząd mierzy moc dawki gamma w µSv/h, aktywność cezu-137 w kBq/kg i strumień cząstek beta w rozpadach na sekundę z cm2.

Z podobnego okresu jest ten ręczny radiometr beta-gamma IRD-02B1.

Jest to cywilna (bytowoj) wersja starszego IRD-02 z początku lat 90., który wg emisję alfa mierzy od 3 MeV, beta od 50 keV, gamma w zakresie 60 keV - 1,25 MeV. Wartości te  te wydają mi się zawyżone, przynajmniej jeżeli chodzi o cząstki alfa i beta:

Ukraińska firma "Ecotest", znana choćby z dozymetrów "Terra", produkuje również uniwersalny radiometr MKS-07 "Poszuk". Jedna z sond  znajdujących się w zestawie ma zamontowany licznik SBT-10 ze zdejmowaną klapką-filtrem, odcinającym emisję i beta. Niestety okienko pomiarowe pokryte jest folią, która zatrzymuje cząstki alfa, takie rozwiązanie można tłumaczyć ułatwieniem dekontaminacji okienka pomiarowego i ochroną delikatnej miki.

Liczniki SBT-10 wykorzystywane są również w bramkach dozymetrycznych w Czarnobylskiej Strefie Wykluczenia - zgrupowano je parami w miejscach, gdzie przykłada się poszczególne części ciała. Niestety nie miałem możliwości sfotografowania, ale widziałem z bardzo bliska, a poglądowo umieszczam fragment zdjęcia z Sieci (źródło)

SBT-10 nie jest co prawda tak chętnie stosowany w autorskich konstrukcjach dozymetrów jak STS-5/SBM-20, ale co jakiś czas pojawiają się próby montowania go w fabrycznych radiometrach zamiast wspomnianych cylindrycznych liczników. Poniżej dość karkołomna próba montażu do... Biełły [źródło]:

Tutaj z kolei nieco siermiężna sonda na bazie SBT-10, podłączona do naszego krajowego RUST-3 - zdjęcia z forum RHBZ [LINK]:

Wadą licznika jest wysoka cena i podatność na uszkodzenia, choć okienko nie jest aż tak delikatne, jakby się mogło wydawać (sprawdzałem na niesprawnym egzemplarzu). Miałem przypadek, kiedy w radiometrze "Beta" bieg własny początkowo wynosił 2,6 cps (bez osłony), ale po każdych kilku włączeniach rósł o jakieś 2 cps i ostatecznie osiągnął aż 7! Nie był to też efekt skażenia, gdyż monitor EKO-C nic nie wykazał, a dla pewności oczyściłem okienko strumieniem sprężonego powietrza. Licznik był "nowy ze starych zapasów" (NOS), kupiony na Ebay, gdyż oryginalny. pomimo braków widocznych uszkodzeń, okazał się rozszczelniony.

***

Jeżeli chodzi o użyteczność w codziennej dozymetrii, to sprawdzi się do niskoaktywnych źródeł o dużej powierzchni, czyli np. granitu, szkła kryształowego, niskoprocentowego szkła uranowego, popiołu, związków potasu itp. Natomiast przy źródłach o małej powierzchni i niskiej aktywności licznik nie wykaże wyraźnego wzrostu wskazań, w przeciwieństwie do małych liczników okienkowych, jak SBT-9 (indykator Poisk-2), LND-712 (Gamma Scout), Philips 18504 (RK-10) czy ZP-1400. Najprościej sprawdzić to za pomocą trytowego breloczka albo małego okrucha trynitytu, które wykażą wyższy odczyt przy miernikach z licznikami o mniejszym okienku. Przyczyna jest prosta - przy małym okienku większość jego powierzchni czynnej jest poddana działaniu promieniowania i licznik rejestruje je całą swoją objętością. Natomiast przy dużym okienku, jak w SBT-10, tylko niewielki procent powierzchni bierze udział w zliczaniu i impulsy od źródła gubią się wśród tych od biegu własnego, zliczanych przez pozostałą powierzchnię okienka.

Przegląd innych okienkowych liczników G-M umieściłem przy okazji notki o radiometrze Series 900 Mini Monitor, dla którego musiałem znaleźć zamiennik oryginalnego, uszkodzonego licznika - http://promieniowanie.blogspot.com/2019/09/radiometr-series-900-mini-monitor.html

***

Podsumowując, licznik nie ma aż tak znacznej przewagi nad popularnymi SBM-20, jak by się mogło wydawać. Jeśli chcemy mierzyć emisję alfa, zastosujmy detektor o cieńszym okienku, rzędu 1 mg/cm2, do pozostałych źródeł w zupełności wystarczy zestaw 2 liczników SBM-20. 

Wzmacniacz uranowy do zdjęć

Edycja zdjęć nie jest wynalazkiem epoki cyfrowej, co więcej, wiele technik stosowanych obecnie w programach graficznych wywodzi się bezpośrednio z fotografii srebrowej, choć oczywiście były znacznie bardziej pracochłonne niż przesuwanie suwaków w Photoshopie. 

Metody te mogły być stosowane na różnych etapach procesu negatywowo-pozytywowego - począwszy od ekspozycji negatywu w aparacie, przez jego wywołanie, dodatkową obróbkę chemiczną, retusz negatywowy aż po kopiowanie, wywołanie i retusz pozytywu. Ponieważ w procesie tym kluczowe jest posiadanie negatywu o odpowiedniej jakości, przeto istniała konieczność poprawiania negatywów, które były źle naświetlone lub wywołane. Jeśli negatyw został prześwietlony, należało go osłabić, czyli zmniejszyć gęstość optyczną, używając osłabiacza. Najpopularniejszym osłabiaczem był tzw. osłabiacz Farmera. Z kolei jeśli zdjęcie było niedoświetlone, negatyw należało wzmocnić za pomocą wzmacniacza fotograficznego. Przepisów na wzmacniacze było wiele (chromowy, miedziowy), najsilniej jednak działał wzmacniacz uranowy, znany już od czasów przedwojennych. Składał się z dwóch roztworów:

• A - woda przegotowana 100 ml, azotan uranylu 1 g
• B - woda przegotowana 100 ml, żelazicyjanek potasowy czerwony 1 g

Przepis cytuję za książką Tadeusza Cypriana - Fotografia - technika i technologia (wyd. IV, Warszawa 1960). Autor przestrzega przed silnym działaniem wzmacniacza, który może wzmocnić negatyw do tego stopnia, że stanie się nieprzejrzysty i niemożliwy do kopiowania. O zagrożeniu radiacyjnym oczywiście nie wspomina, zresztą poważniejszym problemem niż radioaktywność 1 g azotanu uranylu jest jego wysoka toksyczność chemiczna. W fotografii stosowało się zresztą wówczas wiele innych silnie trujących związków, jak choćby dwuchromian potasu czy chlorek rtęci (sublimat). Z kolei Roman Niemczyński (Zasady fotografii - cz. I, wyd. I, Warszawa 1956) wspomina dodatkowo o silnym wzroście ziarna wzmacnianego negatywu, radiację i toksyczność pomijając milczeniem. Później wzmacniacz uranowy znika z literatury, mój ulubiony podręcznik - Zbigniew Pękosławski Fotografia w praktyce amatorskiej, wyd. II, Warszawa 1971 - traktuje jedynie o wzmacniaczu miedziowym, sublimatowym i chromowym. 

Znacznie częściej uranowy wzmacniacz przewija się na kartach przedwojennych podręczników i czasopism. Zerknijmy do Podręcznika inżynierskiego z 1927 r.:

Z kolei na łamach Fotografa polskiego z 1932 r. H. Wojciechowski przestrzegał przed wzmacniaczem uranowym, uważając go za kapryśny i dający duże ziarno, polecał inne przepisy:

Skrajnie przeciwne zdanie można znaleźć w Wiarusie z 1937 r. (nr 45, rocznik VIII), który oprócz tematyki wojskowej zamieszczał również porady fotograficzne:

Foto-amator z 1934 r (nr 9, rocznik II) podawał dodatkowo "oczywistą oczywistość", że wzmacniacz może wydobyć tylko te szczegóły, które już są na emulsji, wzmacniając ich kontrast, a na pewno nie wydobędzie tych.... których nie ma:

Toksyczność roztworu podnosiły nieliczne przepisy, jak choćby ten w kwartalniku ilustracji amatorskiej Ero-Foto nr 4 z 1936 r.:

Związki uranu wykorzystywano również jako materiał światłoczuły w pionierskich latach fotografii, ostatecznie jednak przegrały z solami srebra. Wykorzystywano je także do tonowania zdjęć, czyli nadawania czarno-białej odbitce innego odcienia (np. sepii, zieleni, granatu, złota). Tematy te omówię jednak przy innej okazji. 

Wracając do naszego wzmacniacza uranowego, to niestety brak mi dodatkowych informacji na jego temat, poza sposobem sporządzenia i skutkami działania na negatyw. Podejrzewam, że nie był konfekcjonowany fabrycznie, tylko należało go sporządzić z osobno nabytych odczynników. Praktyka ta dotyczyła zresztą wielu innych chemikaliów stosowanych w ciemni, konfekcjonowano zwykle tylko te najczęściej wykorzystywane, czyli wywoływacze, utrwalacze, a z bardziej zaawansowanych - wzmacniacz miedziowy czy osłabiacz Farmera.

Jeżeli chodzi o aktywność promieniotwórczą, to choć nie jest ona duża, jak zwykle przy uranie naturalnym, to emisja cząstek alfa wystarcza do zaświetlenia filmu o czułości 400 ASA po 5 dniach - odsyłam do tego eksperymentu [LINK]. Nie wiem, czy jest obecnie możliwe nabycie azotanu uranylu, a nawet jeśli, to zawiera jedynie uran zubożony, czyli pozbawiony uranu-235, zatem o dużo mniejszej aktywności. Tak czy inaczej, stanowczo odradzam jakiekolwiek zabawy tym związkiem!

Źródło - https://en.wikipedia.org/wiki/Uranyl_nitrate#/media/File:Uranylnitrate_crystals.jpg

Dlaczego? Tak jak przy innych emiterach alfa, związki uranu sprawiają największe zagrożenie, gdy dostaną się do organizmu - poza nim nie są groźne, chyba że znajdują się na powierzchniach, z których mogą przenieść się do organizmów ludzi i zwierząt, bądź też ulegną spalaniu lub odparowaniu. Uran jako taki jest piroforyczny - odpowiednio rozdrobniony zapali się w kontakcie z powietrzem, a dochodzi do tego grupa azotanowa, czyniąca z azotanu uranylu utleniacz.

A na koniec dochodzi jeszcze kwestia utylizacji zużytego odczynnika - w czasach jego stosowania po prostu wylewano go do kanalizacji, skąd, przy braku oczyszczalni ścieków, trafiał do rzek. Na szczęście, wobec niezbyt powszechnego stosowania wzmacniacza uranowego, ilość uwolnionego azotanu uranylu nie była duża i szybko ulegała rozcieńczeniu w ogólnej masie ścieków spływających z miast. 

Przy niedostatecznym płukaniu część azotanu uranylu mogła pozostać na negatywie, gdyż z żelatyny nie jest łatwo usunąć pozostałości odczynników - zalecane płukanie negatywu trwa pół godziny w wodzie bieżącej!

Jeżeli mieliście jakieś doświadczenia ze wzmacniaczem uranowym, dajcie znać w komentarzu.

Dozymetr DBGB-01 Łotta

Źródło zdjęć - http://forum.rhbz.org/topic.php?forum=2&topic=292

Dozymetr ten na pierwszy rzut oka przypomina wczesne kalkulatory z wyświetlaczem LED. Jego nazwa odnosi się do rzeki płynącej przez Rosję i Finlandię. Wykonała go firma Aliansserwis z Murmańska. Przyrząd jest jednym z mniej udanych dozymetrów produkcji radzieckiej. Pomiar trwa około 1 minuty, podczas jego trwania wyświetlacz pokazuje tylko zero, brak jest dźwiękowej sygnalizacji impulsów. Następnie wynik w mikrosiwertach na godzinę jest wyświetlany przez ok. 6-7 sekund i cykl pomiarowy powtarza się. Na tym filmiku można zobaczyć cykl pracy miernika:

Odczyt wyświetlacza LED w warunkach jaskrawego oświetlenia jest mocno utrudniony. Jest to zresztą jeden z nielicznych radzieckich dozymetrów z tego typu wskaźnikiem - poza nim to tylko Gryf-1 i trochę nowszy Quartex. 

Licznik Geigera (Jedyny Słuszny Typ) nie jest owinięty folią ołowianą dla wyrównania charakterystyki energetycznej, zatem zlicza "wszystko". Według instrukcji zakres energetyczny promieniowania gamma wynosi od 0,1 do 1,25 MeV, choć myślę, że silniejsze promieniowanie beta przedostanie się przez plastik obudowy. Z kolei zakres pomiarowy kończy się na 99,99 µSv/h (9,99 mR/h) z dopuszczalną przeciążalnością 10 mSv/h (1 R/h).

Zasilanie odbywa się z typowej baterii 9 V, która powinna starczyć na 16 h nieprzerwanej pracy. Wykonywano je też w kremowej wersji plastiku, znacznie rzadszej:

Nowsza, rzadka wersja tego przyrządu wykorzystuje już wyświetlacz LCD, którego wskazania rosną aż do zakończenia czasu pomiaru, jak w typowych dozymetrach. Dodano też dźwiękową sygnalizację impulsów, kodowe oznaczenie modelu (DBGB-01) zostało bez zmian:

Krzyż widoczny z lewej strony spodu obudowy oznacza środek układu pomiarowego, istotny podczas pomiarów skażeń powierzchni, choć twardy plastik korpusu tłumi większość słabszego promieniowania.

Jak dotąd, jest to jeden z gorszych przyrządów dozymetrycznych, z jakimi się spotkałem. Ktoś znalazł coś jeszcze gorszego?