Radiološki detektor URD-500 DR-M1


Danas je nabavljen vojni radiološki detektor URD-500 (DR-M1) proizvođača “Rudi Čajavec” iz 1964. godine. Radi se o kompaktnom prijenosnom uređaju za detekciju i mjerenje radioaktivnog gama i beta zračenja.

Desno od uputa nalazi se kontrolni radioaktivni izvor za kalibraciju GM brojača koji radi u opsegu 0,05 do 500 mr/h.

Može se primijetiti da su na skali iscrtane kalibracijske oznake A i B dok su potenciometri za kalibraciju označeni sa KAL. A i KAL. 100. U originalu, potenciometri su označeni sa KAL. A i KAL. B, no na nekim modelima je oznaka KAL. B prepravljena u KAL. 100 što sugerira da je više mjerno područje podešeno pod uvjetima baždarenja sa kobaltom-60 sa jačinom ekspozicijske doze od 100 r/h.

 

Banjalučko poduzeće Rudi Čajevec osnovano je 1950. godine, a ugašeno je u procesima privatizacije započetima krajem 1990-tih godina. Proizvodni program poduzeća uključivao je komercijalne audio-video uređaje (radio aparate, televizore, audio pojačala, audio uređaje za vozila, zvučnike), profesionalnu audio-video opremu (režijski pultovi, video nadzorni sustavi, razglasi, policijski radari, aparati za zabavu) te vojna elektronička sredstva (sredstva veze, radari, radiološki detektori, elektronika za tenkove, raketne bacače i slično). Tvrtka je na vrhuncu poslovanja imala značaj udio u izvozu i zapošljavala je preko deset tisuća radnika.

Radiološki detektor URD-500 ima dva mjerna opsega: 0,05 do 500 mr/h i 0,05 do 500 r/h. Vidimo kako se koristi mjerna jedinica rad (r). Kao što smo već opisali u objavi Radiološki detektor DR-M3, Rad (Radiation Absorbed Dose) je stara mjerna jedinica za apsorbiranu dozu zračenja dok se nova mjerna jedinica po SI sustavu zove Grej (Gy), te tu vrijedi omjer 1 Gy = 100 rad.

No i ovdje nije loše napomenuti kako se često miješaju simboli (r ili R), a time i mjerne jedinice za rad (r) i Rendgen (R) što je stara mjerna jedinica za ekspoziciju (količinu ionizacije). Iako svaka ova jedinica označava drugu mjernu veličinu iste su bile odabrane tako da su brojčani iznosi apsorbirane doze u vodi (a tako i u ljudskom tijelu) i ekspozicije bili podjednaki. Tako ekspozicija od 1 Rendgen uzrokuje u ljudskom tijelu dozu 0,98 rad, dakle isto približno 1 rad, pa iz toga proizlazi da praktično nema velike greške u zamjeni tih mjernih jedinica.

GM cijev oznake KS-3 koji se koristi za viši mjerni opseg 0,05 do 500 r/h.

Električna shema zalijepljena je za unutarnju stranu kućišta i nemoguće ju je izvaditi bez da se pri tome značajno ne uništi.

Kod radiološkog detektora URD-500 za niži mjerni opseg (0,05 do 500 mr/h) odnosno za beta zračenje koristi se Philipsova GM cijev oznake 18504 i ovu GM cijev detaljno smo opisali u objavi Radiološki detektor DR-M3.

Za viši opseg (gama zračenje) koristi se ionizacijska komora unutar koje kao detektor služi sama pojačivačka elektronska cijev CK 5886. Naime, pojačivačka elektronka CK 5886 smještena je u aluminijsko kućište, i na to kućište je doveden visoki napon. Priključni vod rešetke cijevi CK 5886 ostavljen je slobodan (nespojen) unutar aluminijskog kućišta i preko njega se skuplja naboj stvoren ionizacijom.

 

Kao što vidimo prema shemama, URD-500 ima dva tranzistora (OC 76 u krugu pretvarača napona i OC 72 u krugu pojačala za slušalice) i dvije identične elektronske cijevi Raytheon CK 5886 svaka u jednoj grani pojačala signala za mjerni instrument.

Za baždarenje GM brojača za niži opseg koristi se vanjski kontrolni radioaktivni izvor pričvršćen s unutarnje strane poklopca torbice, a za baždarenje GM brojača za viši opseg koristi se unutarnji kontrolni radioaktivni izvor koji se otvara pritiskom na mehanizam KAL. r/h.

Gotovo kod svih GM brojača pojačalo (cijevno ili tranzistorsko) smješta se odmah do GM cijevi kako bi osjetljivost detekcije bila najveća (nema gubitaka slabih signala u dugim vodovima).

Zanimljiv je način kalibracije ionizacijske komore. Na oko 1 cm od ruba aluminijskog kućišta ionizacijske komore postavljen je kontrolni radioaktivni izvor koji je zaštićen metalnim poklopcem. Pritiskom na tipku mehanizma za kalibraciju KAL. r/h otvara se taj poklopac i radioaktivni izvor počinje zračiti po aluminijskom kućištu, na dijelu gdje se unutrašnjosti nalazi vrh priključne žice mrežice elektronske cijevi. Na tom mjestu je također i aluminijsko kućište stanjeno sa unutarnje strane. Prema uputama, prilikom kalibracije  poklopac radioaktivnog izvora treba držati otvorenim 2-3 minute. S obzirom da nemamo nikakve upute za način rada radiološkog detektora URD-500 nezahvalno je izvoditi zaključke, no činjenica je da se preko žice mrežice elektronske cijevi zrakom prenese dovoljno energije za detekciju zračenja.

 

Otvoreni poklopac unutarnjeg kontrolnog radioaktivnog izvora za kalibraciju višeg opsega 0,05 do 500 r/h koji se kontrolira polugom označenom sa KAL. r/h.

Grupa trimer-potenciometara (djelitelja napona) koji sa potenciometrima KAL. A mr/h i KAL. 100 r/h čine krug za kalibraciju instrumenta detektora na oba opsega.

Priključna žica mrežice elektronske cijevi CK 5886 u krugu pojačala za viši opseg ostavljena je slobodno u zraku unutar aluminijskog kućišta sa kojeg skuplja električni naboj. Ovi elementi čine ionizacijsku komoru za detekciju gama zračenja.

Kontrolni radioaktivni izvori koje sadrže neki GM brojači sigurno nisu sasvim bezazleni i treba im pristupati s oprezom. Ipak, radi se vrlo slabim izvorima beta zračenja koji se mogu detektirati samo na udaljenostima manjim od 10 cm i to na najosjetljivijem području GM brojača (u pravilu se detektira do 20 mr/h kad se GM sonda potpuno prisloni na radioaktivni izvor). Naravno, ni za vrijeme kalibracije ni za vrijeme rada nema ni potrebe približavati bilo koji otvoreni dio tijela izravno kontrolnom radioaktivnom izvoru bliže od 10 cm, tako da opasnost od bilo kakve biološke štete minimalna, osim naravno, ako iz nekog razloga ne odlučimo od metalnog kućišta sa radioaktivnim izvorom napraviti kakav ukras ili nakit za nošenje na tijelu ili još gore kakvo kuhinjsko pomagalo, što nadamo se ipak nikome neće pasti na pamet 🙂


Leave a comment

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena.

7 thoughts on “Radiološki detektor URD-500 DR-M1

  • Jurek

    Pozdrav!
    Imam problem sa repariranjem uređaja (kazaljka mu ne radi) pa sam mislio pitati ako imate kakav savjet za to?

    • crowave Post author

      Ako ne radi kazaljka, problem može biti u doslovno svakoj komponenti uređaja, od napajanja, sklopki, tranzistora, transformatora, dioda, elektronki, te u konačnici i samog mjernog instrumenta sa zakretnim svitkom… Prvo treba provjeriti sve kontakte i sklopke (korozija, prljavština i slično), nakon toga provjeriti da li radi visoki napon, a zatim da li rade pojačala. Komponenta srećom nema puno i mogu se provjeravati sve po redu dok se ne nađe kvar…

  • Toni

    Pozdrav! 🙂 Predivan opis, pročitao sam skoro cijelo blog. Uživao sam u svakoj sekundi.

    Otac mi je poklonio ovaj uređaj i uspio sam ga reparirati i dovesti u radno stanje uz pomoć vašeg uputstva. Hvala Vam mnogo.

    Imam samo jedno pitanje, budući da Sr90 ima poluraspad od ca. 28god, a uređaj je ih 60tih ili malo kasnije, onda je element već prošao svoj poluživot dva puta.. Uspio sam naći online kalkulator pod imenom “Rad Pro” koji pretvara Kirije u Kirije nakon X godina, uzimajući u obzir raspad. A u opisu DR-M3 uređaja je opisano korištenje Stroncjiuma 90 sa 6mikrokirija, tako da sam baždario uređaj na milirendgenskoj skali na 4.5mR/h, što je otprilike tačno uzimajući u obzir sve parametre i raspad i ostale izotope Stroncijuma nakon raspada.

    Eh pitanje konačno:

    Brine me ionizacijska komora i njen način baždarenja. Nije ništa opisano, a uređaj je vrlo star. A ja, jer sam glup, sam slučajno pomjerio njegovu kalibracijsku ručkicu i nije više ispravno kalibrisan za R/h. A mali kontrolni izvor unutar uređaja je pretpostavljam više preslab da se iskoristi za kalibraciju.

    Imate li ideju što bi se moglo napraviti?

    Hvala vam mnogo.

    • crowave Post author

      Hvala na Vašem komentaru, no ja sam po struci elektroničar tako da na žalost ne znam puno o radioaktivnim izvorima za kalibraciju.

      Ukoliko bih želio precizno (koliko je to moguće) kalibrirati ovaj URD-500 onda bi se poslužio nekim novijim kalibriranim GM mjeračem (danas su već vrlo jeftini) i bilo kojim dostupnim radioaktivnim izvorom. Tada bi i sa ovim poluraspadnutim izvorima iz starih vojnih uređaja mogao kalibrirati skalu, tako da se očitanje jednostavno podesi prema očitanju nekog kalibriranog GM mjerača.

      Unutarnji trimer-potenciometri (4 komada) kod URD-500 utječu na linearnost skale tako da njih ne treba dirati, jer će onda ponovnu kalibraciju trebati izvesti na više točaka skale.

      Naravno, za ionizacijsku komoru su stvari malo drugačije jer je tu treba snažniji izvor zračenja koji je teže dostupan i više opasan za rukovanje. Zgodno je rješenje ovo kod URD-500 gdje je mali izvor gama zračenja praktično umetnut u samu komoru pa je detekcija dovoljno snažna za kalibraciju, odnosno dovoljna da se kazaljka pomakne do točke B koja je još uvijek na početnom dijelu skale i to nakon 2-3 minute ioniziranja. No, u praksi gama zrake idu kroz kućište mjerača i kroz kućište ionizacijske komore i to su onda jaki izvori zračenja i sasvim sigurno ih nije moguće nabaviti.

      Treba također biti svjestan činjenice da je URD-500 zapravo DETEKTOR, a ne precizni mjerač ionizirajućeg zračenja tako da se tu zapravo nema što precizno kalibrirati jer će jačina otklona kazljke u realnim uvjetima ionako ovisiti o niz faktora, između ostalih i položaju samog kućišta instrumenta odnosno kutu upada zraka. Ionizacijska komora URD-500 je predviđena za mjerenje snažne opće kontaminacije širokog područja neposredno nakon eksplozije atomske bombe i tu će funkcionirati zadovoljavajuće, a nikako ne može poslužiti kao kakav precizni mjerač nekog točkastog (lokalnog) izvora jačeg ili slabijeg gama zračenja.

      Detektor ugrađen u ručicu (mr/h) je naravno precizniji, no i tu će doći do znatne razlike u pokazivanju čim se ručica malo pomakne pod kutom i odmakne od izvora. Zato je i kontrolni radioaktivni izvor stavljen u kućište koje promjerom točno nasjeda na prednji promjer detektora. Svi ti ručni mjerači su u osnovi detektori, a za precizno mjerenje radijacije moraju biti ispunjeni i precizni (laboratorijski) mjerni uvjeti za što ovi uređaji nisu namijenjeni. Stoga se, po mojem mišljenju i ne treba puno zamarati sa preciznom kalibracijom ovih uređaja, pogotovo ionizacijske komore, jer to zapravo i nema smisla jer je kakvo-takvo mjerenje moguće samo u uvjetima snažne opće kontaminacije…

      Jednako tako s električne strane gledano, elektronske cijevi koje se koriste kao detektori i pojačala također imaju svoj vijek trajanja i s vremenom slabe, trebalo bi zamijeniti i elektrolitske kondenzatore, općenito gledano u URD-500 su ugrađene elektroničke komponente koje zbog same starosti više ne mogu garantirati originalnu linearnost i točnost pojačanja i detekcije. Današnji (čak i najjeftiniji) mjerači imaju puno osjetljivije GM cijevi i daleko osjetljivija pojačala, imaju automatske kalibracije i kompenzacije, tako da se sa ovim starim vojnim detektorima ni blizu ne mogu doseći te performanse.

      Lijepo je imati jedan takav vintage uređaj za zabavu, kolekciju, uspomenu, proučavanje i slično, no iz njega se na žalost i utz najbolju volju ne može izvući više od onoga što može dati 🙂

  • Aron

    Pozdrav!

    Pre nekoliko dana sam ubavio DR- m11b GM detektor. Uz malo čiščenja konektora i renovacije predjela za baterije sam uspjeo aparat dotjerat u radno stanje. Imam nekoliko pitanja ako mi može netko odgovoriti pošto nisam baš neki znalac za elektroniku. Kada upalim mašinu sve izgleda uredu (kazaljka se miče svijetlo radi) samo se pojavi zuječi zvuk nekdje ispod trimmer potenciometra. Zanima me jel to normalno ili indicira na neki kvar. Druga stvar je, da nisam uspjeo dobit slušaljku pa sam pokušao zimprovizirat svoju a kad je priklopim dobijem samo jaki šum ili možda visoko radioaktivno sjevanje.
    Nisam dobio ni kalibracijskog uzorca tako, da ne mogu još provjeriti dali cjevi rade ili ne.

    Hvala vam na pomoči

    • crowave Post author

      Zujeći zvuk je normalan, to se čuje transformator prekidačkog napajanja (DC/AC pretvarač) koji radi na čujnom frekvencijskom području (oko 1 kHz). Slušalice moraju biti visokoomske (150-200 oma), ove klasične od mobitela i slično su niskoomske (obično do 32 oma) pa onda ovdje kroz njih teče prevelika struja. Ako pogledaš shemu vidi se da su slušalice izravno spojene u kolektorski krug tranzistora tako da njihov otpor određuje struju kroz tranzistor. Probaj serijski sa slušalicama spojiti otpornik 100-120 oma ili izlaz za slušalice spojiti preko kakvog (pret)pojačala na klasične slušalice ili zvučnik…

      • Aron

        Odlicno! Hvala vam na brzom odgovoru! I molim nemojte mi zamjerit ako ču se razpitivat ovdje kod ovog članka