Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Relpol przekaźniki nadzorczeRelpol przekaźniki nadzorcze
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

System wykrywania skażeń promieniotwórczych 2

konrad92 27 Gru 2014 22:33 13041 23
  • System wykrywania skażeń promieniotwórczych 2

    Witam!
    Już po świętach, ale w tym roku studentom (i nie tylko) wpadło ponad 2 tygodnie wolnego. Dlatego ten czas poza świętowaniem i jedzeniem :) postanowiłem spożytkować, aby wykonać coroczny projekt detektora promieniowania. :D
    Na pewno część elektrodowiczów pamięta, jak 2 lata temu ukazał się w dziale DIY projekt KRUKa-1.

    Link

    Rok później również w okresie świątecznym wykonałem urządzenie nazwane SWSP-1, które nie wiadomo dlaczego nie ukazało się na elektrodzie (pewnie wina przejedzenia).

    System wykrywania skażeń promieniotwórczych 2

    W tym urządzeniu zastosowałem układ mirleya Link,
    który po drobnych modyfikacjach programu i układu działał przez rok (i pewnie działałby dłużej), gdyby nie powstała nowa wersja SWSP-2.

    System wykrywania skażeń promieniotwórczych 2

    System wykrywania skażeń promieniotwórczych 2

    Tutaj już na pierwszy rzut oka widać, że urządzenie do najmniejszych nie należy i taki od początku był zamysł. Zobaczyłem kiedyś na stronie ukraińskiego ecotestu przyrząd, który tak mi się spodobał, że postanowiłem wykonać jego lepszą kopię. :) Układ miał posiadać duże 38mm wyświetlacze LED, aby nie trzeba było podchodzić specjalne i odczytywać pomiaru. Płytki zamontowane na białej pleksie 5mm stanowiącej tył tablicy. Przód wykonany z dymionej pleksi, dodatkowo pokrytej od spodu folią samochodową do wieś-tuningu, aby widoczne były tylko wyświetlacze. Sonda z detektorem promieniowania na 10m 4-żyłowym przewodzie od alarmów. W sondzie umieszczony jest zasilacz WN i wzmacniacz dla impulsów, płytka zabezpieczona w żywicy utwardzalnej.
    Zasilanie lampy w zakresie plateau ~400V.
    Pobór prądu w czasie pracy 210mA, w czasie alarmu 300mA.
    Zasilacz impulsowy 12V/500mA
    Wymiary złożonego układu to 115x650x70mm

    Układ spełnia 3 funkcje:

    -Zegar
    -Termometr
    -Miernik mocy dawki promieniowania gamma
    -Alarmowanie o ewentualnym skażeniu promieniotwórczym

    Zegar
    Jest wiele gotowych projektów na elektrodzie, jednak postanowiłem wykonać zegarek kolegi VSS, który złożyłem już dziesiątki razy i za każdym razem działał wyśmienicie (wykonany 6 lat temu działa do teraz). Złożony na 4 zielonych wyświetlaczach LED 38mm bez zmian w układzie, podtrzymywanie bateryjne procesora zostawiłem.
    Link

    Termometr
    Termometr kiedyś przyuważyłem w EdW i zacząłem przekopywać moje archiwum gazetek. :D
    Projekt termometra Link
    Wykonany bez zmian w kodzie, z układu wyrzuciłem przyciski i jeden czujnik, aby mierzył tylko temperaturę na zewnątrz.
    Wyświetlacze amber 38mm LED, czujnik na 10m kablu telefonicznym 4-żyłowym (chyba najlepszy do tego celu) Znak minus wykonany z czterech żółtych LED-ów 5x2mm.

    Miernik mocy dawki
    Nie bardzo widziałem sens wykonywać jakiś inny złożony układ, skoro poprzedni działał rok bez żadnej usterki. Wykonałem jak w SWSP-1 układ mirleya, tyle że z drobnymi zmianami.
    Zmiana w kodzie, po przekroczeniu mocy dawki 0,5uSv/h układ włączałaby diodę 'x1000' na stałe. Modyfikacja była potrzebna do sterowania syreną i tablicą sygnalizacyjną przez przekaźnik.
    Alarm przy 0,5uSv/h ustawiłem czysto praktycznie, co opiszę poniżej.

    System wykrywania skażeń promieniotwórczych 2

    System wykrywania skażeń promieniotwórczych 2

    Układ syreny to 2x 555 pracujące w układzie astabilnym dające efekt syreny dwutonowej, drugie styki przekaźnika sterują tablicą świetlną informującą, czy promieniowanie jest w normie, czy też wystąpiło skażenie.

    A teraz FIZYKA (tak... ją właśnie studiuję ;) )

    Problem mocy dawki od różnych źródeł i OR
    Roczna dawka graniczna dla ogółu ludności wynosi ze źródeł sztucznych 1mSv/rok lub 5mSv przy zachowaniu dawki 5mSv/5lat.
    Człowiek mniej więcej na terenie Polski pochłania około 3-3,5mSv/rok, co może się znacząco wahać w zależności od tego, czy były wykonywane jakieś diagnostyki obrazowe, terapie wykorzystujące promieniowanie jonizujące, wypadki radiacyjne i inne.
    Zatem ustalamy: 3500uSv dzielimy przez 8760 godzin w roku i otrzymujemy 0.4uSv/h. Jeżeli na taką moc dawki będziemy narażeni cały rok, dostaniemy te 3,5mSv. Oczywiście liczymy tu tło, prom. kosmiczne, medycynę, radon itd.
    Moc dawki na terenie kraju oscyluje w granicach 0.1uSv/h, fluktuacje są wywołane zawartością pierwiastków promieniotwórczych w ziemi i w powietrzu. Większą dawkę w tym samym czasie otrzymamy w Kotlinie Kłodzkiej niż nad morzem.
    W związku z tym, że mieszkam na Śląsku (tym górnym :) - okolice Bielska Białej), średnia moc dawki to około 0.09-0.13uSv/h. Czasami jednak w związku z podwyższoną zawartością izotopu Bi-214 z rozpadu U-238 wraz z opadem deszczu moc dawki potrafi skoczyć do 0.2uSv/h (co jest rzeczą naturalną!!!).

    Co robić, gdy przyrząd faktycznie namierzy te >500nSv/h?
    Po pierwsze to nie wpadać w panikę i nie dzwonić, gdzie popadnie :)
    Przekroczenie mocy 0.5uSv/h powinno już skłonić do przemyślenia sytuacji i pomiaru powietrza (pyłu zawieszonego) lub deszczówki innym wiarygodnym radiometrem najlepiej wzorcowanym. Ja przyrząd wysyłam co roku do kalibracji. Nie jest to tanie, ale dla osób obracających się w "towarzystwie" promieniowania i pisania w związku z tym prac i publikacji jest przydatne. :D
    Pobieram próbkę i przeprowadzam analizę na spektrometrze gamma lub uczelnianym HPGe.
    Wtedy widzę, co siedzi w powietrzu, czy są to naturalne izotopy rozszczepienia uranu jak bizmut, aktyn i ołów, czy może izotopy świadczące o sztucznym opadzie promieniotwórczym jak cez-137 czy jod-131...

    Dokładność pomiaru dla różnych energii i promieniowanie beta.
    Zanim przejdę do kalibracji, chciałbym przybliżyć problem popularnej, używanej praktycznie w każdym projekcie lampy GM SBM-20 / STS-5 - jedno i to samo.
    Lampa poza promieniowaniem gamma mierzy również promieniowanie beta o dużych energiach. Do naszych potrzeb nie jest potrzebny pomiar beta -promieniowanie to jest mało przenikliwe i nie powoduje dla całego ciała przy napromienieniu zewnętrznym takich skutków jak przenikliwe promieniowanie gamma.
    Doskonałym ekranem dla promieniowania beta jest pleksa lub aluminium. Nie wolno natomiast stosować osłon ołowianych z uwagi na powstające promieniowanie hamowania.
    Poniżej tabela, w której umieściłem pomiary promieniowania beta ze źródła Sr-90 z przesłoną i bez, na detektorach wzorcowanych i SWSP-2.

    System wykrywania skażeń promieniotwórczych 2

    Lampę STS-5 owinąłem 1mm folią Aluminiową, co praktycznie wyhamowało do zera promieniowanie beta ze źródła Sr-90, a nie ma praktycznie wpływu na przenikalność promieniowania gamma. Jednak ma wpływ na coś jeszcze...

    Czułość a energia
    Mamy rozwiązaną sprawę z promieniowaniem beta, możemy przejść do problemu pomiaru różnych energii. Nie będę tutaj zagłębiał się w działanie licznika GM, to każdy może sobie wyczytać w internecie. Chciałbym bardziej skupić się na aspektach fizycznych pomiaru (pewnie zboczenie zawodowe).

    Sprawa z licznikiem GM jest trochę bardziej skomplikowana niż tylko ustalenie napięcia pracy i zbierania impulsów. Dla różnych energii licznik mierzy inaczej, jest to różnica nieznaczna ale wyniki trochę różnią się dla wysokich i niskich energii. Możemy to wyczytać w karcie katalogowej lampy, że czułość dla Ra-226 to 29cps/mR/h ~186keV a dla Co-60 22cps/mR/h przy A=const.
    W tym celu stosuje się przesłony aluminiowe pełniące rolę filtru wyrównującego charakterystykę energetyczną czułości pomiarowej fotonów gamma różnych energii.
    Pamiętamy z poprzedniego punktu, że na lampę założyłem przesłonę aluminiową wycinającą cząstki? Z reguły już 1mm wystarcz,a aby wyrównać czułość pomiarową lampy do 1MeV. Czyli problem praktycznie rozwiązany.

    Porównanie pomiarów z kalibrowanym licznikiem.
    Chciałem jeszcze porównać pomiary z fabrycznym wykalibrowanym przyrządem, aby mieć pojęcie, czy pomiary ze zbudowanego urządzenia mają jakikolwiek sens.
    Wykorzystałem źródło Ra-226 o energii 186keV w formie starej busoli i źródła kalibracyjnego Cs-137 667keV.
    Niestety nie użyłem bardzo popularnej wśród Policji i CBŚu rudy uranu, gdyż obawiałem się ponownego nalotu tychże służb.

    System wykrywania skażeń promieniotwórczych 2

    Jak widać - dla małych mocy dawek wyniki nie różnią się znacząco. Plastikowa obudowa i 1mm warstwa Aluminium nie stanowi praktycznie żadnej przeszkody dla promieniowania gamma z użytych źródeł.

    Czas martwy detektora
    Kiedy w lampie wystąpi akt jonizacji i na katodzie pojawi się spadek napięcia, to nie jest to idealny "pik". Czas, w którym impuls zostaje wygaszony, nazwany jest czasem martwym, wtedy licznik nie jest w stanie wykryć kolejnej cząstki. Dopiero po wygaszeniu licznik może liczyć dalej, dla tej lampy przy napięciu 400V czas martwy wynosi 190us. Z prostego wzoru X=x/(1-xT) można obliczyć, że przy większych mocach promieniowania (>100uSv/h) wynik odczytywany z licznika bez poprawki na czas martwy zaczyna być przekłamywany. Ktoś kiedyś liczył to na elektrodzie, może się przypomnieć i powiedzieć coś więcej. Z tego względu ze zbudowanego urządzenia nie będę odczytywał wartości wyżej przekroczonej.
    100uSv/h to już moc, przy której warto pozamykać okna i posłużyć się innym przyrządem. :D

    UWAGA
    POMIARY I KALIBRACJĘ WYKONAŁEM LEGALNIE NA UCZELNI PRZY UŻYCIU ŹRÓDEŁ TAM DOSTĘPNYCH.


    Chciałbym podziękować dr Janowi W. za zawsze chętnie okazywaną pomoc, nie tylko przy budowie tego urządzenia. :)

    Napisy na panelu przednim pojawią się niebawem! :D

    Trochę zdjęć, film i zapraszam do dyskusji!
    Konrad

    System wykrywania skażeń promieniotwórczych 2 System wykrywania skażeń promieniotwórczych 2 System wykrywania skażeń promieniotwórczych 2 System wykrywania skażeń promieniotwórczych 2 System wykrywania skażeń promieniotwórczych 2 System wykrywania skażeń promieniotwórczych 2 System wykrywania skażeń promieniotwórczych 2 System wykrywania skażeń promieniotwórczych 2

    Link


    A tutaj narobię smaku na kolejne DIY.
    Co to takiego może być? ;)
    System wykrywania skażeń promieniotwórczych 2

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    konrad92
    Poziom 15  
    Offline 
    Specjalizuje się w: fizyk jądrowy
    konrad92 napisał 226 postów o ocenie 236, pomógł 0 razy. Mieszka w mieście Dubna. Jest z nami od 2006 roku.
  • Relpol przekaźniki nadzorczeRelpol przekaźniki nadzorcze
  • #2
    cooltygrysek
    Warunkowo odblokowany
    Witam i pozdrawiam. To coś po lewej stronie na ostatniej focie to pewnie spektometr mas. Od dawna śledzę twoje projekty związane z detektorami ale tym razem wersją stacjonarną troszkę przesadziłeś :-) Mogłeś wyprowadzić na zewnątrz diode do wizualnej kontroli przejścia cząstki przez detektor, wyglądało by to bardziej tajemniczo. Tak reasumując ludzie troszkę wariują kiedy słyszą o promieniowaniu a prawda taka że więcej do nas dociera z kosmosu i z ziemi, a jaka jest prawda ?
  • #3
    meserszmit
    Poziom 10  
    Fajne.
    Jesli mogę coś podpowiedzieć to może warto dorzucić do kodu źródłowego licznik godzin pracy, zwłaszcza jeśli taki miernik pracuje w reżimie ciągłym. Poza tym liczniki gm mają swóją żywotność (z określoną powtarzalną dokładnościa mogą zliczyć "n" impulsów). Kolega studiuje fizykę więc może rozwinie temat.
    W popularnym dp66m rozwiązano to w sposób opisany w rozdziale 5, tu można zrobić to wygodniej.
    http://www.if.pw.edu.pl/~tefelski/data/_uploaded/data/Radiorentgenometr_DP-66M.pdf
  • #4
    konrad92
    Poziom 15  
    Witam!
    Cytat:
    To coś po lewej stronie na ostatniej focie to pewnie spektometr mas.
    Blisko :)
    Cytat:
    a prawda taka że więcej do nas dociera z kosmosu i z ziemi, a jaka jest prawda ?

    To prawda, najwięcej dostajemy z radonu, naturalnych izotopów wewnątrz organizmu (K-40) i z promieniowania kosmicznego. Czyli ogólnie tła.
    Opad po Czarnobylu i dawnych próbach jądrowych to nawet nie 0.5%
    Ale jeżeli weźmiemy próbkę ziemi z głębokości 20cm i zmierzymy na czułym spektrometrze to zobaczymy 'poczarnobylski' Cez-137.
    Cytat:
    liczniki gm mają swóją żywotność

    To słuszna uwaga, postaram się to wyjaśnić.
    Jak wiemy lampa Gm ma swoją żywotność, dla użytej tutaj nowej sbm-20 to ~2*10^10 impulsów. Czyli... dużo :)
    Liczmy że będziemy zbierali impulsy w trybie ciągłym przy stałej mocy promieniowania na poziomie tła ~0.12uSv/h co daje około ~20 zdarzeń/min.
    W ciągu 24h tych impulsów nałapiemy około 30000, na rok nieco ponad 10mln.
    Wynika z tego że licznik przy takiej mocy będzie działał prawie 2000 lat :D
    Tak długi okres czasu nie jest mi potrzebny... bo nawet przy wzroście promieniowania mam spory zapas czasu życia detektora.
    Przyrządy wojskowe mają działać w okresie wojny, gdzie te moce promieniowania będą 'dużo' większe niż obecnie. Aktywności terenu rzędu GBq po wybuchu jądrowym to miliardy cząstek przelatujące przez detektor.
  • #6
    cooltygrysek
    Warunkowo odblokowany
    Dużo wżyciu widziałem więc się nie poddam kolejna moja próba. Scyntylacyjny detektor promieniowania jonizującego :-) a prościej scyntylator.
  • #7
    meserszmit
    Poziom 10  
    konrad92 napisał:

    Wynika z tego że licznik przy takiej mocy będzie działał prawie 2000 lat

    OK.
    Zatem szybciej "wyjdzie" gaz z lampy, Rosjanie określają "czas życia" swoich liczników na 25-30 lat od daty produkcji. Warto to wiedzieć jeśli chce się posiadac miernik, nie indykator.
  • Relpol przekaźniki nadzorczeRelpol przekaźniki nadzorcze
  • #8
    Wr841nd
    Poziom 12  
    Nie pomyślałeś o jednym : Co przy braku zasilania ?
    Zegarek podtrzyma sam siebie ale miernik już nie.
    Fakt gryzie sporo przez wyświetlacze ale podtrzymanie pomiarów warto by było.
  • #9
    cooltygrysek
    Warunkowo odblokowany
    A po co chwilowo się nic nie zmieni no chyba że kolega nosi przy sobie jakieś izotopy albo dozymetr he he. Według założenia konstruktora to urządzenie ma ostrzegać przed zbyt dużymi dawkami w pomieszczeniu. Albo na wypadek drugiego czarnobyla. Albo kolega wracając z uczelni sprawdza czy nie świeci jak jakaś żarówa :-)
  • #10
    konrad92
    Poziom 15  
    AlekZ i cooltygrysek - bingo! :)

    Cytat:
    ...Rosjanie określają "czas życia" swoich liczników na 25-30 lat od daty produkcji...

    Dobrze wiedzieć. Fakt faktem że sowiecka elektronika (i nie tylko) wojskowa miała być najlepsza, najcięższa, najtoporniejsza i odporna na wszystko. Do dzisiaj właśnie ecotest stosuje lampy GM typu SBM produkowane w ubiegłym stuleciu. I działają :)



    Cytat:
    ...Co przy braku zasilania ?...

    Przy tych wyświetlaczach akumulatorki wysiadłyby po 10 minutach. Można oczywiście podłączyć UPS, ale to chyba przerost formy nad treścią...
    Jeżeli zabraknie prądu to mam jeszcze flotę 18 innych przyrządów, w tym spektrometr γ i zabójczy zegarek gamma mastera 2 :)
  • #11
    rafał
    Poziom 22  
    W zasadzie mam dwie poprawki.

    Po pierwsze, zastanawia mnie dlaczego i skąd wziąłeś moc dawki rocznej na poziomie 3,5 mSv :?:
    Dziwne jest to dlatego, że odnosisz wartość całkowitego narażenia ze środowiska, na jaką narażone są osoby z ogółu ludności od wszystkich źródeł promieniowania, do pomiaru mocy dawki w powietrzu.
    Jeśli moc dawki w powietrzu osiągnie Twój próg zadziałania, to nic się nie dzieje.

    W rozporządzeniu dotyczącym poziomów interwencyjnych są dwie wartości które mogą ewentualnie pomóc w oszacowaniu poziomu zadziałania Twojego alarmu.

    Pierwszy poziom to poziom który wyznacza "nakaz pozostania w pomieszczeniach". Wydany zostaje jeśli na skutek narażenia zewnętrznego i wewnętrznego (ale nie pochodzącego od wchłonięcia substancji drogą pokarmową) w ciągu 2 kolejnych dni otrzymana dawka łączna wynosi co najmniej 10 mSv.

    Drugi poziom to poziom "ewakuacyjny". Wydawany w przypadkach jak wyżej kiedy w ciągu kolejnych 7 dni dawka skuteczna jest równa co najmniej 100 mSv.

    Poza tym ze sprawozdania rocznego PAA można dowiedzieć się, że średnia roczna dawka promieniowania w powietrzu wynosi maksymalnie 114 nGy/h co po przeliczeniu daje 99,18 nSv/h.


    Kolejną uwagę mam do metodologii pomiaru tak małych dawek. Moim zdaniem pomiar dawek poniżej 5 uSv w czasie krótszym niż minuta jest obarczona dość dużym błędem. Jeśli Masz możliwość skorzystania ze źródeł kontrolnych (kalibracyjnych). To zostaw Swój miernik na kilka godzin ze stałą rejestracją pomiaru.
    Nie bez powodu mierniki PLON-ALFA miały i maja na najniższym zakresie pomiarowym czas całkowania rzędu 40 s, a instrukcja obsługi mówi, żeby poczekać co najmniej trzykrotność tego czasu na poprawny pomiar.
  • #12
    tplewa
    Poziom 38  
    Wsumie co do kalibracji samego licznika to mija sie to troche z celem ze wzgledu na sama zasade pracy tuby jak i na to ze promieniowanie ma charakter losowy co przy malych dawkach i tak powoduje stosunkowo duzy blad.

    Nie mowiac juz o tym ze nie jestesmy w stanie za pomoca tuby stwierdzic z jakim izotopem mamy do czynienia, co kalibracje czyni juz w tym momencie bezsensowna (zgadzamy sie w tej konstrukcji na blad pomiarowy)

    Co prawda jak widac stosowanie aluminium daje nam pewne wyrownanie, jednak tylko dla gammy...

    IMHO dlatego praktycznie wystarcza nam dane katalogowe tuby (co w przypadku popularnej STS5 jest latwe do zdobycia) i dowolne zrodlo do oceny poprawnosci dzialania. Warto tez sprawdzic sobie bieg jalowy tuby bo zdarzaja sie z racji na wiek tuby znacznie odbiegajace od tych danych, co latwo w sumie sprawdzic. Wiec warto czasem kupic sobie kilka sztuk...

    Jednak wracajac do tej losowosci zwlaszcza przy malych dawkach warto wydluzac czas pomiaru co zmniejsza jego blad - o czym wspomnial kolega rafał. Ot statystycznnie mamy wieksza pewnosc ze wpadnie w tube odpowiednia ilosc czastek... Jednak nie ma tez sensu wydluzac pomiar w nieskonczonosc bo nie wiele to tez da ;) W sumie mozna sobie narysowac wykres obrazujacy blad pomiaru w stosunku do czasu przy danej dawce co da jakis obraz :)

    Jednak w dobie mikrokontrolerow realizacja takiego pomiaru mija sie troche z celem, wydluzanie w ten sposob dobre bylo gdy licznikami byly proste uklady 74xx itp. Ze wzgledu na dlugie oczekiwanie na wynik pomiaru.

    Osobiscie realizuje to na zbieraniu ilosci imulsow w krotkich odstepach czasu i zapisywanie ich do bufora, pozwala to na bierzaco pokazywac wynik pomiaru wraz ze stopa bledu oraz w miare czasu ten blad sie zmniejsza. Oczywiscie to co wczesniej wspomnialem dlugosc bufora mozna oszacowac tak aby zapewnil on realny do osiagniecia minimalny blad pomiaru.

    Takie podejscie oraz uwzglednianie czasu martwego lampy GM pozwala nam juz na budowe sensownego licznika z akceptowalnym bledem pomiarowym przy zastosowaniu tej techniki pomiarowej. Oczywiscie zakladajac ze tuba jest sprawna.

    Kolejna ciekawa kwestia poza uwzglednieniem czasu martwego, czego brakowalo mi w wielu konstrukcjach publikowanych na elektrodzie jest kwestia izolowania promieniowania beta. Tutaj wdzieczny byl bym za ewentualne rozwiniecie tematu izolowania olowiem.

    W sumie pojawila sie szansa by zebrac troche informacji w jednym miejscu na temat budowy licznikow. Jest to wiedza owszem dostepna, ale trzeba poswiecic sporo czasu aby sie do niej dokopac w roznej literaturze.

    W moim liczniku stosuje jeszcze pomiar z 4 lamp, kazda jest zliczana osobno i ma swoj bufor - natomiast dane sa usredniane co w pewnym stopniu znowu wplywa na zmniejszenie bledu nawet w przypadku uszkodzenia jednej tuby...

    Jednak jest to rozwiazanie tymczasowe. Docelowo beda wlasnie 2 tuby izolowane i dwie odsloniete. Czyli na jednych liczona beta + gamma i na drugich sama gamma. Co pozwoli na pokazywanie rozpadow beta bez dwoch pomiarow (z oslona i bez) jak jest to realizowane w niektorych licznikach.

    Tutaj wlasnie jak juz mamy mowe o izolowaniu folia aluminiowa mozna by w temacie poruszyc kwestie wlasnie pomiaru rozpadow beta o ktorych malo kto wspomina przy budowie licznikow...

    Inna kwestia to sposob wpinania tuby w ukladzie i rozpatrywania jej jako ukladu RC, bo dosc czesto to tez jest pomijane i wpiecie jest czasem chyba na czuja ;) ot tak patrzac po schematach...

    Na koniec fotka mojego lcd, widac wynik w uSv/h, paski obrazuja zapelnienie buforow dla kazdej lampy oraz nizej procentowy blad pomiaru... Jako zrodlo popularne czerwone elektrody od TIGa...

    System wykrywania skażeń promieniotwórczych 2

    W sumie osobiscie nie mam dostepu do Terry czy jakis ciekawych zrodel, ale osobiscie chetnie bym moja konstrukcje porownal jak ma sie to takiego urzadzenia. Choc czuje ze wyniki beda bardzo podobne...

    Co do robienia smaka ;) to rozwiazanie z fotopowielaczem juz chyba bylo prezentowane na elektrodzie, dalej chyba najwiekszy problem to zdobycie sensownego scyntylatora w rozsadnej cenie...
  • #13
    konrad92
    Poziom 15  
    W końcu mam czas odpisać...
    3,5mSv to nie moc dawki a całkowita średnia dawka pochłonięta od wszystkich narażeń w roku dla przeciętnego zjadacza chleba.
    Dobrze że przytoczyłeś dawki przy których należy ewakuować ludność ze skażonego terenu, ale nie będę się na tym opierał. Zbudowane urządzenie nie wisi w PAA czy w Świerku tylko w domu prywatnym nad drzwiami wejściowymi :)
    Wiadomo że przy MD .5uSv/h nic sie nie dzieje (BA, nawet przy pochłonięciu zewnętrznym 100mSv bezsensem jest się badać) ale ma to zmusić użytkownika do zbadania otoczenia jakimś innym przyrządem.

    Co do pomiaru, to oczywiście wiadomo że jeżeli próbkujemy pomiar co sekundę a zdarzeń mamy wiele mniej to pomiar jest obdarzony dużym błędem statystycznym. Stare konstrukcje typu biełła, czy stare polony miały jak wspomniałeś rafał 40 sekundowy czas 'liczenia' po tym wynik był w wiadomej jednostce. Im więcej lampa naliczy tym błąd siłą rzeczy spada.
    W tej chwili (jak to mówi mój profesor) jest moda na szybko. Każdy chce mieć od razu wynik, nie ważne że błędem ±50%. Współczesne żelazko EKO-C mimo że wychwalane przez wszystkich ma błąd pomiaru γ na poziomie ±25% przy zachowaniu warunku pomiaru!

    tplewa Kalibracja? nie, nie robiłem. Niby w jaki sposób? ;) Opisałem porównanie pomiaru dla różnych energii i z wywzorcowanym przyrządem.
    Rozwiązanie z buforowaniem pomiarów i zmniejszaniem tym samym błędu wynikającego z częstego uśredniania jest zastosowane w mks-05 gdzie na bieżąco widać błąd. U mnie z programowaniem cienko, chyba trzeba ruszyć się z tym do przodu :|
    Co do promieniowania beta, jak już wcześniej wspomniałem ekranowanie ołowiem jest trochę nie na miejscu jeżeli mamy do czynienia z β o wyższych energiach. Im wyższa energia, tym przekrój czynny na emisję prom hamowania wzrasta. Używa się więc lekkich materiałów o małym Z. β mimo że krótkozasięgowa i niespecjalnie przenikliwa jest niebezpieczna dla soczewek gałki ocznej - zaczynają mętnieć.
    Spotkałem się z ekranowaniem beta na zasadzie: pierwsze Al, później bardzo cienko Pb (nawet nie 500um)
    Detektor na 4 lampach (2γ+2βγ) to bardzo dobre rozwiązanie niwelujące błąd przy krótkich pomiarach. Pamiętaj tylko że pomiarów z β nie podaje się w jednostce mocy dawki :)

    Tutaj chciałbym polecić książkę Knolla Radiation Detection & Measurment, jest tam opisane chyba wszystko o licznikach promieniowania. Z błędami pomiarowymi i schematami.

    Ogólnie nie zajmuję się szczególnie tematyką GM - od święta do projektów. Bardziej siedzę w elektronice jądrowej do spektrometrów półprzewodnikowych i gamma. Szybkie wzmacniacze, dyskryminatory itp...

    Pojawił się jakiś czas temu projekt detektora na PMT. Ja postawowiłem że zrobię coś takiego, tylko w formie spektrometru γ do indentyfikacji izotopów. Muszę powiedzieć że rozdzielczość na poziomie kupnych detektorów :)
    Jeżeli chcemy tylko wykrywać kwanty γ to możemy kupić BC412 który jest chyba najtańszym scyntylatorem. Inna sprawa jak robimy identyfikację, to ceny NaJ czy CsJ są zniechęcające. Tutaj dobry by był zakup małego PMT i małego scyntylatora. (1"-1.5")

    pozdrawiam!
  • #14
    Frog_Qmak
    Poziom 25  
  • #15
    tplewa
    Poziom 38  
    @konrad92

    Co do kalibracj to pisalem to bardziej pod katem zrodel kalibracyjnych, ze przy takich konstrukcjach nie sa one potrzebne i smialo jak widac bez nich mozna wykonac urzadzenie nie odbiegajace parametrami od przykladowej terry. Ot ten temat nieszczesnej "kalibracji" przewijal sie czasami przy innych projektach. Odnosnie bety to wiem, dlatego pisalem o rozpadach beta ;)

    Natomiast co do izolowania bety to dzieki za info, sporo to ulatwi i nie bedzie trzeba samemu kombinowac i testowac. Jeszcze pytanko jaka folie uzywales, cos grubszego czy zwykla kuchenna... zastanawiam sie tez w takim wypadku czy nie zastosowac wytoczonej rurki z walka aluminium...

    @Frog_Qmak

    Tak jest to ikonka BT... Wczesniej myslalem o karcie sd itp. ale stwierdzilem ze w sumie prawie kazdy ma smartfona itp. z GPS wiec jak ktos wpadnie na pomysl robienia sobie mapy promieniowania itp. to takie rozwiazanie jest sensowniejsze od pakowania do sprzetu gps-a, karty itp. W sumie projekt bedzie dostepny jako openhardware i open source wiec bralem pod uwage rozne pomysly jakie przewijaly sie na roznych boardach. Do tego komunikacja i ladowanie z USB...

    Ot stwierdzilem ze projektow licznikow jest sporo wiec zrobie cos bardziej "wyczesanego"...
    Tutaj widac uklad ladowania akumulatorow LiPol oraz obok modul BT

    System wykrywania skażeń promieniotwórczych 2
  • #16
    RedForce
    Poziom 23  
    Hmmm.... jeśli chodzi o promieniowanie beta, to jeśli mamy w powietrzu izotop emitujący to promieniowanie (choćby jod 131), lepiej o tym wiedzieć...
  • #18
    konrad92
    Poziom 15  
    Z reguły wszystkie rozpadające się izotopy emitują również promieniowanie gamma które jest energią wypromieniowaną ze wzbudzonego jądra przy deekscytacji. W tym wspomniany przez Ciebie I-131 który rozpada się w β- ale też posiada silną linię γ 364keV.
    Są oczywiście wyjątki, jak np. Sr-90 gdzie przejście γ ma szansę 0.02%
    Niestety to właśnie ten izotop jest ze względu na swoją radiotoksyczność i zdolność wchłaniania do organizmu najniebezpieczniejszym produktem wybuchów A i awarii jądrowych. Jednak w chmurze nie leci tylko ten nieszczęsny stront ale i jod, cez, uran itp.
    Temat detekcji β został rozwinięty w poście u kolegi tplewa
  • #20
    nasty_photon
    Poziom 22  
    W obecnych czasach jedynym z większych źródeł promieniowania jonizacyjnego, którego możemy się obawiać jest pył lub opad zawierający nietrwałe izotopy. Skażenie np. wody, jako że w okolicy nie ma reaktorów atomowych, jest mało prawdopodobne. Choć skażenie nie musi pochodzić z reaktorów, ale jest raczej mało prawdopodobne że jakiś izotop (tzw. brudna bomba) dostanie się do wody pitnej. W związku z tym, gdy Twój System, stojący w ładnym pudełku, za szybką na półce w meblościance, włączy alarm może już być za późno. Znacznie lepszym pomysłem jest umieszczenie go na przysłowiowym dachu lub w innym miejscu, gdzie skażenie pojawi się pierwsze.
    Pozdrowienia dla czytających funkcjonariuszy stojących na straży porządku w naszym pięknym kraju! ;)
  • #21
    cooltygrysek
    Warunkowo odblokowany
    Kolega konrad 92 pisał ze ma cała flotę liczników na każda okazję więc nie dziw się że ten akurat wisi sobie nad drzwiami :-) Ponadto efektownie wygląda a i otwierając drzwi zazwyczaj czujemy przeciąg więc myślę ze doskonale spełnia swoje zadanie. Po za tym jak już kolega wspomniał o brudnej bombie to zawsze bezpieczniej jest w domu bo ma grube ściany więc za nim jakaś duża dawka przejdzie przez beton to musiała by być w bezpośrednim sąsiedztwie ściany. Do tej pory największym przypadkiem jaki można by uznać za rudną bombę a spowodowane było to niewiedzą ludzi było Skażenie w Goiânii w centralnej Brazylii.
    http://pl.wikipedia.org/wiki/Ska%C5%BCenie_w_Goi%C3%A2nii

    Dodano po 59 [minuty]:

    Dodam jeszcze że największą katastrofa nuklearna nie był czarnobyl lecz Katastrofa kysztymska która była długie lata utrzymywana w najściślejszej tajemnicy.
    http://pl.wikipedia.org/wiki/Majak_%28Rosja%29
  • #22
    konrad92
    Poziom 15  
    nasty_photon
    Może faktycznie nie napisałem zbyt czytelnie, ale sonda z czujnikiem jest wyprowadzona na zewnątrz w hermetycznej obudowie ;)
    (czujnik będzie przykręcony do ściany, ale przed świętami nie chciałem już kombinować)
    System wykrywania skażeń promieniotwórczych 2 System wykrywania skażeń promieniotwórczych 2

    cooltygrysek
    Nie tylko była utrzymywana, ale do dzisiaj mało kto o tym słyszał. Są artykuły w języku rosyjskim i angielskim, ale szczegółowych informacji to ze świeczką szukać.
  • #23
    MainkraftiwiczPL
    Poziom 8  
    Przepraszam jeżeli zaniżam poziom tej konwersacji, ale chciałbym się zapytać czy byłaby możliwość udostępnienia gotowego schematu oraz wsadów od tego projektu.
  • #24
    tplewa
    Poziom 38  
    telbod napisał:
    rekinisko napisał:
    Ciekawa strona związana z tematem. http://www.uradmonitor.com/

    Cudze chwalimy, a swojego nie znamy.... :cry: http://radioactiveathome.org/pl/


    Heh jak ktos siedzi w temacie to te projekty raczej zna, choc troche inne podejscie do tematu... radioactive@home to bardziej projekt zapalencow BOINC czyli potrzebuje niestety kompa lub przynajmniej cos na ARM-e z systemem operacyjnym... to czasami moze byc wada jak ktos nie chce zostawiac wlaczony komputer lub nie ma jakiegos routera z liunuxem/raspberry pi itp. na ktorym mozna odpalic klienta...

    ----

    Ale ja jeszcze wroce do tego co wspominalem czyli rozpatrywanie lampy GM jako ukladu RC i wykonanie kompensacji.

    W wielu ukladach widze ze chyba jest to pomijane lub brzydko mowiac wpinana jest lampa "na pale"...

    chodzi mi o temat kompensacji poruszony w zalaczonym pdf-e na stronach 22, 23 (rysunek 17).

    w ukladzie autora widze ze to tez zostalo pominiete...

    Temat ten tez poruszyl co prawda krotko ;) autor tego licznika:
    http://www.pocketmagic.net/2012/10/diyhomemade-geiger-counter-2/#.VK0SUCdyzEE

    Cytat:

    December 10, 2013 - Compensation capacitor

    In the previous update I talked about adding a capacitor in parallel over the R2 capacitor: a 12pF in parallel on the 220K resistor. It helped, but from time to time I still registered abnormal readings.
    Luckily, Centronic's Geiger tube theory paper also covers this topic:


    BTW
    Jest troche osob na elce bawiaca sie w budowe licznikow GM ;) moze by zalozyc jakis temat z takimi informacjami itp. Jak to mowia po co wywazac otwarte drzwi - a widac ze wiele osob sciera sie z tymi samymi tematami ;) i dochodzi do podobnych wnioskow ;)