Посоветуйте дозиметр
Привет, пикабу! Собственно, сабж в заголовке. Нужен простой-недорогой прибор, которым можно измерить фон, например, стройматериалов, участка земли и т.д. Накидайте, кто чем пользуется. Всем спасибо.
Привет, пикабу! Собственно, сабж в заголовке. Нужен простой-недорогой прибор, которым можно измерить фон, например, стройматериалов, участка земли и т.д. Накидайте, кто чем пользуется. Всем спасибо.
Вот мне интересно, почему в мире в обязательном порядке не производят холодильники с детектором радиционого фона. Вот например послась корова на лугу и ела траву и както по случайности съела какой нибудь радиактивную частицу которая была давно в почве и вышла наружу с новой свежей травой или другой зеленью, далее попала эта частица в молоко животины и потом в пачку молока после производства. Пишу просто ради интереса изнать, рандомная мысль из головы.
Извиняюсь перед теми, кто ждал быстрое продолжение, но так уж вышло, что времени не было.
Во второй части попытаюсь ответить на общие вопросы и рассказать про свои ощущения от поездки в Чернобыльскую Зону Отчуждения. Кстати, многие в комментариях писали, что тоже когда-то посещали это место. Жду ваших историй.
Спойлер - все фото в конце поста.
Что касается вопросов, то они стандартны. Так было в то время, когда мы ездили туда, такими они и остаются. Первый - это радиационная безопасность. Скажу так, в нашей группе были люди, которые одевались в специальный костюм, типа того, что медики носили во время ковида. Только без изолирующей маски. И я их не осуждаю - безопасность превыше всего. Многие писали, что вот, смотрите какой большой радиационный фон - но это все ерунда, ибо те, кто летает на самолете получает даже больше, так как солнечная радиация, все дела. Главная опасность в Зоне - это "горячие" частицы, которые в первые месяцы аварии погубили немало жизней. Что такое "горячая" частица? Если говорить просто, то это частица, которая очень сильно фонит альфа-излучением. Проникающая способность у этого излучения маленькая, но если она попадает в ваш организм, то это приведет к раковым заболеваниям. Смысл в том, что она очень активная, и "светит" на десятки сантиметров. Т.е. вы пройдете мимо с дозиметром, и не заметите, а подняв пыль можете такую "частицу" вдохнуть, или она может попасть на ваши глаза. И клетки, впитавшие такое добро спасибо не скажут. Понятно, я думаю.
Следующий вопрос касался здоровья - нам повезло, и в этом плане все хорошо. Единственный момент после поездки в том, что у меня стала облезать кожа на одном из пальцев на руке, но я это не связываю с посещением ЧЗО. Но все может быть, ибо я контактировал с некоторыми предметами. А на деле статистики не существует, но риск есть всегда. В основном группы водят по безопасным местам. Есть в Припяти сильно загрязненный район, который расположен ближе к станции - туда экскурсии не пускают. На Youtube можно найти подобный контент.
Кстати, место у стелы "Припять" очень грязное, ибо стоит отойти от обочины дороги, как фон возрастает до миллирентгенов (1 мР/час = 1000 мкР/час, норма 20 мкР/ч). Тот участок до Припяти автобусы с экскурсиями проезжают на максимальной скорости, ибо фонит там до сих пор мощно. А связано это с тем, что в ночь аварии ветер дул в этом направлении, и печально известный "Рыжий лес" находится как раз на этом районе.
Ладно, едем дальше. Забыл упомянуть тот факт, что нам очень повезло с экскурсоводом и группой - на центральной площади Припяти нас разделили, и мы попали в самую малочисленную компанию, которая состояла из шести человек. Экскурсовод был выходцем из Припяти, что очень разнообразило наш поход. Мало того, он разрешал нам ходить по городским зданиям, хотя на тот момент был запрет их посещать. И да, он показал нам свою бывшую квартиру, где он жил до аварии.
Наш маршрут проходил так: центральная площадь - парк - стадион - школа - МВД - дом быта "Юбилейный" - бассейн "Лазурный" - детский сад - больница (МСЧ-126). Помимо этого мы посещали "жилые" дома, и даже забрались на "шестнадцатиэтажку". И магазин посетили, который был рядом - "Восход". Но, если честно, точный план похода я сейчас составить не могу, ибо много времени прошло.
После парка мы отправились изучать одну из местных школ. Что тут сказать, стандартная советская школа, знакомая многим, кто читает этот текст. В тот момент сохранность того, что было там оставалось еще на очень высоком уровне. Заходишь, например, в любой класс - а там тетрадки юных школьников с записями, классные журналы. И понимаешь, насколько быстро люди покинули город. Интересное место.
Здание милиции оказалось довольно скучным, так как судя по всему его покинули позже, чем свои дома жители города. Но около входа росли сосенки в небольших бетонных ограждениях, вырвавшиеся из плена этой оградки. Фото ниже.
В доме быта "Юбилейный" оказалась разрушенной лестница, идущая на верхние этажи. Группа нас ждать не хотела, пока мы искали другой вход, да и смотреть там, в общем, нечего. В принципе тоже самое можно сказать про бассейн "Лазурный" - он работал до 1996 года для сотрудников ЧАЭС, вроде как.
А самыми интересными местами оказались детский сад и больница. К сожалению, фотографии из этих мест не сохранились. Проблема была еще и в том, что у нас фотоаппарат разрядился, но фотки из больницы вроде были, но утеряны из-за проблем с жестким диском. Но не суть.
Больше всего потрясла больница (МСЧ-126). Место, где принимали первых пострадавших на Чернобыльской Атомной Электростанции. Грязное место. А нам что? А нам море по колено, а экскурсовод дает добро зайти туда. Кроме нас никто не пошел. Очень атмосферное место (было), ибо оно специфическое. Больница и так место не для радости, а тут хоть хоррор снимай. На одном этаже висела плашка с извлеченными камнями из почек, при этом часть их осыпалась и лежала на полу. И в общем ощущение очень тяжелое, с учетом того, что кровля на тот момент прохудилась, и все стены были в плесени. Это сложно передать, но ОЧЕНЬ атмосферно. Самые сильные эмоции мы пережили именно там. Мало того, мы хотели спуститься в подвал, не зная, что там как раз скрыто самое жесткое - именно там до сих пор лежит форма пожарных, тушивших пожар на ЧАЭС. Благо, что у нас тогда фонарика с собой не было, ибо поднимать там пыль смерти подобно без защитного костюма.
Детский садик тоже атмосферный - детские кроватки и игрушки, стоящие в помещении, которое покрыто черной плесенью. Что-то подобное мы видели в школе, но тут в разы этой плесени было больше.
Что касается жилых домов, то в квартирах оставались в основном стандартные советские "стенки" (шкаф). Возможно, что и не советские, а из стран соцлагеря, я в этом не разбираюсь. В общем, оставался только "крупногабарит". В остальном уже в тот момент разбиралось все, что имело ценность. Например, чугунных батарей уже не было. Ну и меди, естественно.
Ну и да, на "шестнадцатиэтажку" мы тоже полезли одни. А времени нам дали пятнадцать минут. Хорошо, что молодые и здоровые были, а так бы не осилили. Тем не менее, нам это удалось. Вид шикарный.
А дальше нас повезли в Чернобыль, где вкусно накормили и мы поехали в Киев. На КПП "Дитятки" есть специальный аппарат, который определяет местное заражение изотопами. Мы его прошли без происшествий, но как нам рассказывали, бывало и такое, что кто-то выходил "грязным". Байка или нет - хз.
В целом и общем поездка вышла крутая, с учетом "сохрана" объектов. Сейчас уже и не съездить, да и там практически ничего не осталось. Еще мы угадали со временем выезда - весна, ибо летом там все заросшее, а зимой снег и не та атмосфера. Лучшее время - это весна или поздняя осень.
Будут какие-либо вопросы - отвечу отдельным постом, а также могу сделать отдельный пост об аварии, причины - ликвидация - последствия. В свое время очень этим интересовался, как я уже и говорил, так что возможно что-то вспомню.
Наша группа
Улица...
В никуда.
Школа
Коридор в школе
Класс
Актовый зал
Учительская
Между этажами
Бассейн "Лазурный"
МВД
Та самая сосенка у МВД
Дом быта "Юбилейный"
Типичная квартира в Припяти
Вид с балкона одной из квартир
12-ый этаж
Вид на ЧАЭС с крыши 16-го дома
Еще ближе
Вид с крыши на колесо обозрения
Еще один вид
Магазин "Восход"
Что за дерево?
Отправляйте ваши отзывы на п/я:
Всем спасибо, все свободны =)
Мы постарались сделать каждый город, с которого начинается еженедельный заед в нашей новой игре, по-настоящему уникальным. Оценить можно на странице совместной игры Torero и Пикабу.
Реклама АО «Кордиант», ИНН 7601001509
История эта началась еще в 2006 году, в 20-ю годовщину аварии на Чернобыльской Атомной Электростанции. В тот год вышел зарубежный фильм "Битва за Чернобыль" от Discovery, который очень меня заинтересовал и я углубился в изучение данной темы. В течении двух лет были просмотрены все документальные фильмы об аварии, были прочитаны записи Легасова В.А. и "Чернобыльская молитва" Светланы Алексиевич, а сайт (ныне почивший) Припять.ком, а точнее его форум, стал моим домом.
В 2006 году мне было всего шестнадцать, и естественно, что посетить Чернобыльскую Зону Отчуждения я не мог до достижения совершеннолетия, но при этом знал, что такие поездки проводятся.
Как раз в то время начался хайп из-за выхода игры S.T.A.L.K.E.R.: Тень Чернобыля, которую я купил на диске на второй день продаж в 2007 году, в марте, если не ошибаюсь. Но это отдельная история, ибо кто помнит что такое StarForce меня поймут.
И тут внезапно мне повезло - на форуме Припять.ком проходил какой-то дизайнерский конкурс, где призом была поездка в ЧЗО. А сайт этот помимо деятельности по сохранению Припяти как раз и занимался поездками в Зону. В итоге я принял участие и получил главный приз - тур по Зоне.
Главная проблема на тот момент была в том, что мне еще не исполнилось восемнадцать лет, но в этом администрация портала пошла мне на встречу - поездку отложили на 2009 год. Проблемы начались с самого начала, ибо никто из друзей ехать в такую даль не хотел, да и все боялись того, что там "грязно", т.е. радиация. Да еще и родственники крутили палец у виска, говорили, "дурной чтоль?". Но мечта давала мотивацию, и в итоге все проблемы были решены, напарник нашелся, билеты взяты и осталось томительно ждать момента отъезда. А в тот момент я никуда не выезжал, помимо области, так что было немного не по себе перед такой масштабной поездкой.
Маршрут был Архангельск - Москва - Киев - Чернобыль - Киев - Москва - Архангельск. Весь путь расписывать не буду, но он был не без приключений. Первый шок был на Ярославском вокзале, где в то время обитало несчитанное количество бомжей, цыган и других "личностей". Вторым шоком стало метро, ибо для жителей провинциального городка в конце 00-х это было эпично. А третьим шоком стало ограбление на Киевском вокзале, где в переходе у нас отжали часть денег. Молодые, неопытные, а идти в милицию было некогда, ибо уже опаздывали на поезд. Благо в поезде проводник торговал пивом, и мы сняли стресс с помощью пива "Черниговское", которое в поезде стоило 40 рублей, а потом, как оказалось, в магазинах оно стоило 20 рублей.
Приехали рано утром, и на вокзале нас ждал экскурсионный автобус. Ну что ж, погнали.
Первое, что удивило - чистота на трассе, так как у нас в конце нулевых были с этим проблемы. Доехали до КПП "Дитятки", где проверяющий паспорта человек сразу определил, что мы с Севера приехали. Сказал, что служил там (в Архангельске), и наш "акцент" сразу вычислил и недоуменно пожал плечами - "Зачем вы сюда приперлись? Вам что, делать нечего?". Действительно, понять нас было сложно. Но не суть.
Дальше мы прибыли в Чернобыль, где есть информационный центр для туристов, и гостиница со столовой. Нам показали макет реактора четвертого энергоблока, провели ликбез о безопасности и мы поехали в Припять.
И тут случился казус, нет, не казус, а КАЗУС. У нас в наличии была мыльница Canon, и мой напарник случайно стер все фотки, которые были сделаны в поездке до момента отъезда из Чернобыля. Это был лютый фейл. А еще часть фотографий была потеряна из-за того, что не весь материал был перенесен в ВК. Так что по фоткам скудно, но что есть, то есть.
Первая фотка после удаления
Следующей стоянкой оказалось кладбище барж в Чернобыле:
А затем памятник пожарным, тушившим кровлю машзала второй очереди ЧАЭС:
А затем мы приехали на легендарный мост через Припять, который вы, вероятно, видели в сериале Чернобыль от HBO:
Река Припять
А вот уже и видно Чернобыльскую Атомную Электростанцию, слева вторая очередь и четвертый и третий энергоблок, по центру - первая очередь (первый и второй энергоблок), а справа недостроенная третья очередь (пятый и шестой энергоблок):
Значок радиоактивности где-то в "бескрайней Зоне":
А вот и подъезжаем к ЧАЭС:
Слева - четвертый энергоблок, а справа - третий.
"Прометей" из Припяти:
Кстати, на заднем фоне виден железнодорожный мост, с которого туристы кормят громадных сомов, которые обитают в пруде-охладителе станции.
Ну вот и добрались:
На смотровой площадке фон 337 мкР/ч, при норме 20 мкР/ч:
А вот и мы:
После смотровой площадки ЧАЭС двинули в Припять, это я у стеллы:
Главная площадь Припяти:
Гостиница "Полесье"
Администрация города
Дом культуры
Ресторан
После этого мы переместились в парк:
Все заросло
Старый советский...
Парк
Нетипичный вид на колесо обозрения
Колесо обозрения
Хотел сделать все одним постом, но Пикабу дает вставить только 25 фотографий за один пост. Если будет интересно, то продолжу, ибо рассказать и показать еще есть что.
Спасибо за внимание.
Народ, готовлю материал о том, как я побывал в Чернобыльской Зоне Отчуждения еще задолго до того, как туда ломанулись все блогеры. Да, это была официальная экскурсия в 2009 году, но тем не менее. Вопрос в том, выкладывать сразу одним постом (многа букаф) или разделить на части? В плане того, что в основе полный путь от начала и до конца, а многим нужна только основа - а именно ЧЗО.
Короче, звонит мне маман только-что и говорит, что ездила на автобусе в облцентр и когда возвращалась и заходила в здание вокзала и проходила рамку, чел на входе, который проводит осмотры её тормознул и сказал, что от неё есть фон. Она ездила в мед. учреждение, есть вероятность, что оттуда... Но всё-таки хотелось бы исключить источники в местах её обитания. Да заодно и свою квартиру проверить.
Отсюда вопрос к знающим людям - как лучше и дешевле провести разведку по квартире, огородам и т.д? Может службы какие-нибудь этим обязаны заниматься?
Поверхностный гуглеж услуг дозиметриста не нашёл. Если нужно искать бытовой дозиметр, то может посоветуете куда смотреть, какие характеристики, может модель.
Иногда бываю в Брянской области, проезжаю и Новозыбков и Клинцы, все никак не дойдут руки в отдельных районах ради интереса померить радиоактивный фон после всем печально известной аварии на ЧАЭС
Какие есть варианты, и какой прибор подойдет для этого дела?
Буду очень признателен
Хомяки приветствуют вас друзья!
Сегодняшний пост будет посвящен радиометру Atom-Scan, универсальному самодельному прибору, который может работать c разными счетчиками Гейгера включая слюдяные, а так же детектировать альфа, бета и гамма излучение. В ходе поста посмотрим как собрать такое устройство, где достать дефицитные радиокомпоненты и как правильно настроить схему чтобы все работало. По традиции смоделируем и напечатаем корпус на фотополимерном 3D принтере, проведем сравнительный тест счётчиков, а так же попытаемся разобраться какой дозиметр на сегодняшний день самый лучший.
Эта история началась больше полувека назад, когда на одной из раскладок радиорынка мне в руки попался счетчик Гейгера, который подозрительно выглядел и имел сбоку что-то напоминающее окно. С него собственно всё и началось.
По словам продавца эта штуковина умеет детектировать альфа излучение. Почухав пальцем маковку и вспомнив что про это рассказывали в школе, незамедлительно забрал артефакт и начал копать интернет на предмет готовых схем способных оживить случайную находку.
На одном из форумов, человек под ником DocDizel как раз активно занимался разработкой подобного проекта. Но был нюанс. Прибор программно поддерживал всего несколько счётчиков. Желание расширить возможности девайса привели к переписке с супергероем, где он выслушав пожелания и рекомендации, доработал прошивку и сделал практически универсальный радиометр к которому можно подключить все что угодно.
Первые испытания устройства проходили в Припяти. Прибор крепился на штанге от металлоискателя, а в нижней его части находился чувствительный слюдяной счетчик СБТ10. Максимальные радиационные поля, которые удалось зафиксировать были у подножья отеля Полесье и составляли около 2 мР/Ч. Пройдя боевое крещение огнем мечем и временем было решено собрать серию радиометров с разными счетчиками. Сразу определимся с терминами.
Дозиметр – это прибор, определяющий накопленную дозу ионизирующего излучения. К таким относятся: РадиаСкан, RadiaCode, Fnirsi GC-01, RadBoy, микрон, карандаши ИД-1, штуки с таблетками и многое другое, что способно накапливать дозу: дневную/месячную/годовую/вековую и прочие интервалы времени.
Радиометр – прибор, показывающий мощность дозы ионизирующего излучения в данный момент времени в конкретной точке. К таким относится: Припять, Белла, Анри 01-02 «Сосна», ДП-5 и прочие. В этот список также входит Atom-Scan. Первые несколько приборов собирались буквально на коленке и как на зло заработали с первого раза. Как говорил один препод в универе, если что-то заработало с первого раза, значит что-то пошло не так. Этот радиометр исключение, не считая мелочей о которых расскажу в процессе.
Основная задача проекта, сделать самое маленькое и чувствительное устройство в мире. За пару часов набросал схему и начал разводить печатную плату. Примерно через две недели платы приехали по адресу. Заказываю я обычно на PCBWay.
Для сборки проекта нужна небольшая жменя радиодеталей и экран от старой мобилы, отжатой на районе. Сердцем устройства служит копеечный микроконтроллер Atmega88PA-AU, такой продается в любом ларьке с шаурмой. Так же понадобится smd резисторы и конденсаторы типоразмера 0805, несколько транзисторов, кнопок, разъем microUSB, пьезоизлучатель, дроссель и несколько деталей узла высоковольтной накачки. Все необходимые номиналы указаны в схеме ниже.
В качестве детектора ионизирующего излучения воспользуемся слюдяным счетчиком СБТ-11А. Если верить одному распространенному мифу, буква А в конце говорит о повышенной чувствительности счетчика к альфа излучению за счет более тонкой слюды. Данный артефакт попался абсолютно новый с паспортом, который запечатлел дату рождения 1-1-74 года, во что мало верится так как был новый год за окном и каждый обмывал праздник как мог.
Счётчики можно разделить на несколько категорий: стеклянные типа си3бг - регистрируют исключительно жесткое гамма излучение, их обычно называют счетчиками судного дня. Сбм20, си21 и прочие в металлических корпусах - способны видеть жесткое бета и гамма излучение.
Слюдяные датчики считаются самыми универсальными, они способны регистрировать альфу, мягкую бету и гамма излучение. Процент регистрации альфа потока напрямую зависит от толщины слюды. Каждая трубка по паспорту способна детектировать определенный диапазон энергий. Универсального датчика, который может регистрировать всё и сразу по определению не существует!
Есть еще детекторы нейтронного излучения, но там совсем другая история и диапазоны рабочих напряжений.
В общем заливаем плату флюсом и начинаем распаивать потроха согласно посадочным местам. Начнем с транзистора IRF840, корпус у него теплоемкий, потому, хорошо прогреваем это дело. Пайка - процесс ответственный. Подходить к нему нужно с хорошим инструментом и желательно минимальный комплект жал под разные технические задачи.
На плате видно контактные площадки для керамического выводного конденсатора малой емкости около в 5-10 пФ. Через него будут проходить импульсы на микроконтроллер при обнаружении счётчиком ионизирующего излучения. Минимальное рабочее напряжение должно составлять не меньше 500 В. В некоторых магазинах можно найти конденсаторы в SMD 1206 исполнении, чем и воспользуемся.
После пайки на плате остается куча флюса, пыли и прочего налета, который необходимо удалить. Для этого наливаем в ультразвуковую ванну смывку и хорошенько всё промываем. На лицевой стороне размещаем разъем microUSB, кнопки управления и экранчик. После - вытираем следы своего присутствия и собственно все, процесс сборки занял от силы 30 минут.
После всех монтажных работ в микроконтроллер необходимо вдохнуть жизнь. Делать это будем с помощью старенького самодельного программатора USBASP, который собирался более 15 лет назад. Дорожки на плате тут рисовались маркером для CD дисков. Припаиваем сигнальные провода и питание к плате согласно рисунку ниже. Там же указаны все номиналы элементов для быстрой и оперативной сборки.
Радиометр может работать практически с любыми счетчиками Гейгера. В основном самые распространенные это слюдяные СБТ10, СБТ11, СИ8Б и классические трубки СБМ20. В архиве с полезностями будут отдельные прошивки под каждый из перечисленных счетчиков, а также универсальная прошивка, которую будем использовать дальше. Указываем к ней путь в программе и заливаем в микроконтроллер. После этих процедур включится подсветка, экран оживет, а слева в углу будет вращаться знак радиохазарда.
Теперь возникает вопрос, а где достать экраны? Тут есть два пути. Первый - интернет, пишем: экраны для Nokia 1280. Второй вариант - найти нерабочие телефоны моделей Nokia 1202/1203/1280. Выпаивать экраны нужно аккуратно с применением нижнего подогрева и щепотки волшебства, а иначе можно повредить его.
Дроссель в цепи накачки должен иметь индуктивность от 2 до 7 мГн и иметь высокую добротность. Достать такой можно расковыряв обычную светодиодную лампу. Единственный минус такого решения - это габариты, потому, для компактной сборки платы радиометра лучше искать планарные комплектующие.
Теперь небольшой лайфхак. Дроссель от драйверов светодиодных ламп имеет большой скрытый потенциал в любительском дозиметростроении. Еще в самом начале этого пути, когда собирался дозиметр Микрон-2, неоднократно возникала проблема с накачкой высоковольтного трансформатора. Он мотался на ферритовом кольце неизвестного происхождения, имел 400 витков вторичной обмотки и 6 первичной. Схема с ним могла пару минут поработать, а затем уходила в вечный сон до полной перезагрузки прибора. Так вот, намотав 8 витков поверх обмотки дросселя, получился просто идеальный повышающий трансформатор. Настолько идеальный, что напряжение на третей ступени умножителя достигало 1 кВ. Это намного выше всех допустимых норм рабочего диапазона счётчика.
Удивительно, но не смотря на это он замечательно продолжал считать фоновые значения. Запитал от второй ступени, там напряжение ниже, около 700 В. Любая схема с таким трансформатором будет работать как часы.
Посмотрим на основные сигналы и на что нужно обращать внимание при настройке радиометра. Обвязка затвора силового транзистора IRF840 состоит из 4 элементов, которые представляют собой удвоитель напряжения для надежного открывания ключа. Подключим щуп осциллографа к затвору и посмотри что там происходит. По умолчанию на этой ноге будут присутствовать короткие импульсы с частотой примерно 120 Гц, длительностью 800 мкС и удвоенным напряжением питания 8 В.
Дальше, нужно настроить делитель напряжения отвечающий за показания уровня заряда батареи. Делается это очень просто, место этого резистора припаиваем потенциометр на 20 кОм. Изменяя его сопротивление добиваемся чтобы напряжение на экране радиометра и блоке питания соответствовали друг-другу. При напряжении питания схемы ниже 3-х вольт, радиометр выключается с целью защиты литий-ионного аккумулятора. Сопротивление резистора получилось 4.2 кОм. Припаиваем его на плату. Небольшой разброс в показаниях напряжения допустим.
Высоковольтный узел накачки состоит из дросселя, ультрабыстрого диода HER108, накопительного высоковольтного конденсатора и супрессора на 400 В. После установки всех деталей на плату, всё что нужно будет сделать это подобрать ёмкость накопительного конденсатора. Использовал для этих целей ассорти марки СВВ81.
С этого момента могут возникнуть трудности при настройке схемы без соответствующего измерительного оборудования. С этим нам поможет электростатический киловольтметр С50.
Вы наверняка видели в школе более простую версию этого прибора, назывался он электроскоп. Принцип работы тут основан на обнаружении электрических зарядов, пластины устройства будут отклоняются друг от друга под действием электрического поля и показывать некую величину.
Например в карандашах ИД-1 эта величина - рентгены. При воздействии ионизирующего излучения на заряженный дозиметр в объёме ионизационной камеры, возникает ионизационный ток, уменьшающий потенциал конденсатора. Измеряя изменение потенциала, можно пропорционально судить о полученной дозе. Волосок в ионизационной камере карандаша настолько тонкий и чувствительный, что начинает танцевать вблизи светодиодной лампы в такт с частотой электросети 50 Гц.
Электростатический вольтметр конструктивно выглядит сложнее, имеет подсветку, конденсор, систему линз и зеркал фокусирующую луч на измерительную шкалу. Прибор на столе должен стоять ровно и неподвижно, иначе показания будут болтаться как корабль на волнах во время шторма.
Особенность прибора в том, что щупы тут не вносят погрешность в схему за счёт практически бесконечного сопротивления. К примеру, щуп мультиметра таким похвастаться не может, напряжение на накопительном конденсаторе мгновенно просаживается и это вызывает увеличение импульсов накачки высоковольтной части схемы. Это относится и к щупам осциллографа, любое сопротивление в подобных цепях приводит к току утечки и искажению реальных параметром при измерении.
Подбор конденсатора в радиометре. Процесс тут очень простой, добавляем ёмкости к магазину от малого до великого. Нужно добиться картины, когда импульсы накачки высоковольтной части станут 1 раз в секунду, а напряжение на вольтметре будет стоять неподвижно в районе 400В. Если напряжение немного прыгает, значит вы где-то близко.
Напряжение на вольтметре должно стоять неподвижно. На этом настройку схемы можно считать исчерпывающей. Ёмкость подобранного конденсатора составила 3 нФ. Рекомендую прикупить SMD конденсаторы на 500 В. Номинал 10 и 1.5 нФ, с их помощью можно подобрать абсолютно любую ёмкость используя параллельное или последовательное соединение.
Обратная связь радиометра работает по следующему принципу. Напряжение на накопительном конденсаторе ограничивается 400 В супрессором. Индуктивный выброс дросселя условно может быть бесконечным по амплитуде, при превышении установленного порога защитный диод уходит в короткое замыкание и рассеивает лишний ток от импульса. Это событие отслеживается МК, который в свою очередь принимает решение увеличить скважность, если импульс прошел через защитный диод или уменьшить ее, если этого не произошло. Таким образом получается экономичный высоковольтный преобразователь, требующий минимум деталей и самое главное совсем не нужно мотать трансформатор.
Переходим к счётчикам. Все они функционируют от рекомендуемого рабочего напряжения 390В. А рабочий участок счетной характеристики лежит в пределах от 320 до 460 В. Как уже было сказано раньше, счётчик может работать и от 1 кВ, но как долго - это вопрос.
В предыдущем посте про дозиметр RadBoy мы проводили настройку тыкая щупами осциллографа в схему и тем самым вычисляли примерное напряжение накачки. Перепроверив предыдущий результат электростатическим вольтметром, напряжение в точке измерения оказалось 550 В.
Давайте проверим на напряжение все имеющиеся в хозяйстве дозиметры. Одна из самоделок неизвестного автора прошлого века, высоковольтная накачка тут собрана на автогенераторе. Напряжение на счетчике завышено - 560 В. Притять - показала ровно 400 В. Тютелька в тютельку. Аж глаз радуется. РКГБ-01 показал 410 В. Регул - 460 В. Анри 01-02 сосна 420 В. Еще одна самоделка 380 В.
Китайский дозиметр FNIRSI удивил больше всех, тут показания прыгнули аж до 650 В. Его прислали для обзора, с радостью его сейчас обозреем...
Нашел паспорт к счётчику, рекомендуемое напряжение ничем не отличается от остальных. Кладём твердый минус в коробку разработчиков. А теперь поговорим о плюсах. Во первых это цена - 45$. Fnirsi GC-01 заявлен как бытовой дозиметр-радиометр, предназначенный для личного и домашнего использования. Выступает в качестве сигнализатора накопленной дозы, контроля рентгеновского, гамма и бета-излучения.
Устройство имеет приятный желтый пластиковый корпус с прорезиненными вставками и большим цветным дисплеем на котором выводится вся необходимая информация. Большое окно работает в режиме поиска, снизу усредненный фон и максимально зарегистрированное значение мощности дозы. Справа выставлены пороги сигнализации в режиме поиска и накопленной дозы. В меню устройства можно выбрать систему отображения: в микрозиверты/час, миллирентгены/час и так далее. Можно установить порог сигнализации уровня мощности и накопленной дозы. Дата и время служат место отрывного календаря на стене. Есть возможность отключит мигающий светодиод и звуковую сигнализацию. В последнем пункте меню видим настройку яркости дисплея и выбор языка.
Дозиметр оснащен литий-ионным аккумулятором емкостью 1100 мА и разъемом USB Type-C. Заряда хватает на 16 часов непрерывной работы. В комплекте идет отвертка с помощью которой можно разобрать корпус. Шучу. Плата устройства выполнена красиво и технологично. Присутствует батарейка для сохранения настроек даты и времени, процессор есть, деталюшки тоже. Стеклянный счетчик Гейгера запитан от умножителя напряжения. По некоторым данным из всемирной паутины, получилось найти информацию что трубка J321 это полный аналог советскому счетчику СБМ20, за исключением того, что в темноте она светится.
Что касаемо точности отображения мощности дозы от разных источников, этот пункт мы оставим на конец поста где будет сравнительный тест большинства распространенных бытовых дозиметров.
При подключении счётчика, важно не перепутать полярность! Для СБТ11 три нижние контакта - это аноды, два верхние - катоды. Для СБТ10 от первого до десятого пина - это аноды, 11 контакт - катод. Всегда смотрим в паспорт. Если перепутать полярность, детектор будет уходить в режим постоянного тлеющего разряда и истощать ресурс счётчика.
На плате предусмотрены контакты для пьезоизлучателя, счетчика и аккумулятора. Для проверки работоспособности возьмём альфа источник от дымоизвещателя на основе америциия 241. Его спокойно можно заказать на Алиэкспресс. Радиометр регистрирует превышение фона и рисует на экране веселого Роджера с черепом и костями. Намекая - будь осторожен человек!
Все эти запчасти с проводами не удобно носить в кармане, потому смоделируем удобный и компактный корпус в Solid Works. Печатать его будем на фотополимерном принтере Creality Halot Sky.
Так как слюдяные счётчики имеют разные размеры, напечатано было два типа корпусов: под датчик СБТ10 и СБТ11. Одна из попыток родить модель из фотополимера окончилась крахом, смола в ванне закончилась раньше времени. Это фиаско...
После печати удаляем лишние поддержки, достаем напильник, наждачную бумагу и приступаем к обработке корпусов. По итогу получились такие детали: сам корпус с нижней крышкой где будет размещаться счётчик, две кнопки управления и крышка фильтра с прорезью, куда будет вставляться лист бумаги или кусок фольгированного свинца. Плата как и корпус не предусматривали каких либо крепежных отверстий, потому разогреваем термопистолет и начинаем халтуру.
На показания фоновых значений сейчас не обращаем внимание, этот параметр настраивается в меню. Что касаемо потребления прибора. С выключенной подсветкой оно составляет 1.2 мА, с включенной 8 мА, а если перевести устройство в режим сна, тот тут цифры просто поражают воображение, меньше 1 мкА.
Теперь немного украсим корпус. Для этого воспользуемся светонакипительным порошком и эпоксидной смолой. Получившиеся бульйон должен напоминать кровь из фильма Хищник. В полной темноте радиометры выглядят атмосферно и непривычно, в магазине такое точно не купишь.
Переходим к настройке железа. Первое что нужно сделать, это включить на радиометре режим экспозиции и параллельно запустить таймер на телефоне. Дело в том, что микроконтроллер работает от внутреннего тактового генератора, который имеет разброс в подсчёте реального времени.
Через десять минут на смартфоне останавливаем таймер и запоминаем отображаемое время на радиометре. Для расчетов используются секунды. Время радиометра делим на эталонное с телефона. Затем, сумму умножаем на 500 и отнимаем 500. У нас выйдет некий коэффициент, в данном случае 10. Дальше нажимаем и удерживаем кнопку включения, заходим в меню. В пункт RC вводим получившиеся значение.
Эти действия нужны для того, чтобы микроконтроллер мог правильно подсчитывать время при измерении усредненной экспозиционной дозы. Теперь 10 минут, равны 10 минутам.
Теперь нам нужно узнать точное фоновое значения. Зачастую на природе, вдали урановых природных рудников они ровняются от 10-30 мкР\ч. В моем случае, дома, средняя температура по палате равна 12 мкР\ч. ATOM-SCAN сейчас показывает 1.8 мкР\ч. По умолчанию универсальная прошивка содержит настройки для счетчика СБТ10. У нас СБТ11, что нужно поменять?
Удержанием кнопки включения заходим в меню и перелистываем всё что там есть. Тут можно настроить время экспозиции при измерении продуктов питания, громкость щелчков прибора, включить или выключить сигнализацию при превышении порога мощности дозы, установить фоновый порог и яркость подсветки, которая не работает как нужно.
Нас интересует последний пункт, настройка датчика. Тут видим три параметра. Первые два отвечают за скорость реакции радиометра при резком изменении уровня фона. Последний коэффициент это время за которое счётчик набирает определенное количество импульсов, равное в нашем случае 12 мкР/ч. Для СБТ10 время установлено 6с 15 мС. Для СБТ11 нам коэффициент пока неизвестен.
Каждую секунду в нашем пространстве летает миллионы гамма-квантов, они берутся как из космического пространства, так и природного. Как пример – дочерний продукт полураспада урана, который присутствует от слова везде, включая кирпич и бетон из которых построена ваша хата.
Допустим в месте измерения эквивалентная доза ионизирующего излучения равна 12 мкР/ч. Каждый счетчик Гейгера имеет свои геометрические размеры ионизационной камеры. Если сгенерировать картинку с условными гамма квантами за 6с в пространстве, то площадь счетчика СБТ10 за это время в среднем зафиксирует 12 событий.
Площадь счетчика СБТ11 в 6 раз меньше. За 6 секунд он зарегистрирует всего 2 события. Чтобы насчитать 12 мкР\ч, время измерения нужно увеличить с 6 раз до 36 секунд. Например, самый маленький слюдяной счетчик си19бгм имеет настолько маленькую площадь, что регистрирует всего одно событие раз в 60 секунд. Чтобы набрать обычный природный фон, ему нужно работать 12 минут. Чем больше площадь счетчика, тем быстрее он реагирует на изменение радиационной обстановки и тем самым дозиметр заблаговременно сможет оповестить вас об опасности!
Сейчас вы видите настройки для разных датчиков. Вводите их в прибор и на этом все. Если вашего датчика нет в списке, ставите любое время - предположим 31 секунду. В режиме экспозиции набираем естественный фон в течении 10 минут. Значения показали 9 микрорентген. Это мало, снова заходим в меню и увеличиваем время измерения до 36 секунд. Снова набираем усредненный фон за 10 минут и тут показания уже 11 микрорентген, это уже ближе к истине.
Естественно про лабораторную калибровку и соответствие их требованиям стандартам и эталонам тут речи не идёт.
После настройки прибор готов к работе. Сейчас мы возьмем три источника чтобы сделать ассорти по типам излучения. Америций - альфа источник, фильтр ЗС7 - бета источник и часы на основе СПД радия, условно бета + гамма. Попробуем узнать чего и сколько тут излучает.
Находясь в режиме экспозиции, кладем дозиметр на измеряемую поверхность и нажимаем кн.1, он перейдет в режим измерения альфа/бета/гамма активности. Если спустя некоторое время нажать кн.2, то устройство перейдет в режим паузы, для того, чтобы вы подложили между измеряемой поверхностью и датчиком лист бумаги - альфа фильтр. Нажатие кн.2 запустит измерение активности с отсечением альфа чистиц фильтром. На экране будут отображаться данные альфа, бета+гамма активности.
Дальше меняем бумажку на бета-фильтр в виде свинцовой 1.5 мм пластины и снова нажимаем на кн.2, запуститься измерение отсеянного гамма излучения. По прошествии некоторого времени мы получим результат - замер альфа, бета и гамма активности. Фильтр для радиометра под счетчик СБТ10 работает по такому же принципу.
Альфа частицы представляющие собой тяжелые ядра гелия не способны преодолеть расстояние по воздуху больше 3 см, они сталкиваются с молекулами воздуха и теряют всю свою энергию. Обычная бумага становится непреодолимым препятствием для атомов гелия. Бета-излучение или электроны могут иметь по воздуху пробег в несколько метров. Гамма или коротковолновое электромагнитное излучение , в зависимости от энергии, способна преодолевать расстояние в несколько миллионов световых лет и достигать нашей земли.
Самое захватывающее в этом деле заключается в наблюдении работы счетчика в полной темноте. При регистрации частиц в детекторе вспыхивают разряды. Можно визуально наблюдать в какой части счетчика произошло то или иное событие.
Переходим к самой интересной части поста. Попробуем сравнить показания всех собранных радиометров. Для этого воспользуемся уже знакомыми источниками. Чувствительность счетчиков к альфа излучению будем проверят притулив источник впритык к слюде. Результат измерения запишем по максимальным показаниям импульсов в секунду. Тут один раз пригнуло до 60. Так и фиксируем, 60 cps. СБТ11 без буквы А показал 600 импульсов. СБТ11А - 1765. Это пока лидер по чувствительности. В три раза опередил СБТ11 и в 30 раз СБТ10. Дабы долго не затягивать, самыми слепыми оказались трубки СБМ20, а рекордсменом си19бгм.
Теперь стекло ЗС7. Его площадь способна перекрыть всю площадь счетчика и обеспечить равномерную плотность бета потока. Радиометр его измерять не умеет, потому будем просто записывать условные цифры. Первый испытуемый показал 92 импульса в сек, так и записываем на бумажке. СБТ11 показал 16 импульсов. СБТ11А - 10. В этом соревновании показания напрямую зависят от площади счетчика и того сколько туда попадет частиц за определенное время.
Часы москва 16 камней. Тут картина идентичная как и с фильтром ЗС-7. Результат немного удивил на СБТ11 счетчике. Изучив конструктив внимательней, оказалось что в них разная площадь окна. В общем по результатам эксперимента, идеального счетчика не существует. Как вариант, комбинировать их как это сделано на корабельном радиометре РКБ-1. Тут каждый решает для себя сам, что лучше, а что хуже.
Ради следующего эксперимента пришлось потратить целое состояния скупая все дозиметры на рынке, которые только удавалось найти. Это можно назвать коллекцией. В чём будет заключатся суть сравнения всего этого железа?! Все бытовые приборы можно разделить на несколько категорий.
Первая категория измеряет гамма фон. Отличить их можно по счётчикам, которые обернуты свинцовой фольгой или металлическому корпусу блокирующему бета излучение. К ним относятся и сцинтилляционные дозиметры-радиометры. При попадании гамма-кванта в тело кристалла в нем возникает вспышка света, которая регистрируется фотоэлементом и передается на счетную часть схемы. Для детального понимания, рекомендую почитать пост про сборку гамма спектрометра, который был ранее.
Вторая категория дозиметров зачастую имеет пластиковый корпус и счетчики без свинцовой фольги. Они способны показывать сумму гамма плюс жесткого бета излучения.
Третья категория на корпусе имеет крышку фильтра, пересчетная схема в таких устройствах способна измерять плотность бета потока.
Последняя категория, дозиметры со слюдяными счетчиками. Они считаются самыми универсальными, так как способны регистрировать альфа излучение.
Независимо от типа дозиметра-радиометра, сделаем простую таблицу в которую будем записывать результаты измерений от единственного источника фильтра ЗС-7. В том числе и плотность бета потока если такую функцию поддерживает прибор. Эталоном в первой строке поставим Радиаскан 701, так как он заявлен сертифицированным дозиметром.
Тест длился два дня. Результаты вы сейчас видите в таблице. Всегда было интересно, какой бытовой дозиметр лучше всех. Фоновые показания гамма излучения получились почти везде одинаковые. Гамма плюс бета условно зависит от площади счетчика, материала и толщины корпуса устройства. К примеру, зонд радиометра ДП-5 может только обнаружить наличие бета излучение, но посчитать плотность бета потока он не способен.
Смотрите таблицу и выбирайте то, что вам ближе. ATOM-SCAN сложно отнести к профессиональным радиометрам, он много чего не умеет. Но, а много ли можно требовать от обычной самоделки, сделанной за пару вечеров в компании чашки чая и интереса к науке.
У меня нет доступа к эталонным радиометрическим лабораториям, где можно подтвердить или опровергнуть достоверность полученных результатов. В таблице цифры трёх измерений каждым прибором для получения среднеарифметического значения. Китайскому дозиметру Fnirsi пришлось сражаться с культовыми и дорогими приборами, он достойно держался на протяжении всего пути, как самурай! В случае любой техногенной аварии на атомной станции он уверенно покажет превышение фона и заблаговременно сообщит об опасности.
Для справки. Съемка этого выпуска заняла порядка двух месяцев. После всех проведенных экспериментов у меня начали выпадать волосы, к чему бы это!? Шутка)
Себестоимость платы радиометра со всеми деталями без счетчика Гейгера составляет 20 баксов. Это наверное самый простой и дешевый прибор, который можно сделать своими руками, чего собственно и добивался DocDizel при его создании много лет назад. Дозиметрия интересный раздел прикладной ядерной физики, которая временами затягивает.
Конкурс мемов объявляется открытым!
Выкручивайте остроумие на максимум и придумайте надпись для стикера из шаблонов ниже. Лучшие идеи войдут в стикерпак, а их авторы получат полугодовую подписку на сервис «Пакет».
Кто сделал и отправил мемас на конкурс — молодец! Результаты конкурса мы объявим уже 3 мая, поделимся лучшими шутками по мнению жюри и ссылкой на стикерпак в телеграме. Полные правила конкурса.
А пока предлагаем посмотреть видео, из которых мы сделали шаблоны для мемов. В главной роли Валентин Выгодный и «Пакет» от Х5 — сервис для выгодных покупок в «Пятёрочке» и «Перекрёстке».
Реклама ООО «Корпоративный центр ИКС 5», ИНН: 7728632689