wersja mobilna | kontakt z nami

Licznik Geigera Voltcraft Gamma Check-A

Numer: Listopad/2017

Strach przed promieniowaniem radioaktywnym towarzyszy ludzkości od wybuchu pierwszej bomby atomowej w Hirosimie. Wzmógł się jeszcze bardziej po tragediach w Czarnobylu i Fukushimmie. Kiedyś liczniki Geigera wykorzystywane do pomiarów promieniowania radioaktywnego były praktycznie niedostępne dla przeciętnego człowieka. Od czasu wspomnianych tragedii pojawiły się jednak w sprzedaży przyrządy do użytku powszechnego.

Pobierz PDF

fotkaPrzyrządy wykorzystywane do pomiaru promieniowania radioaktywnego nazywane są licznikami Geigera (Geigera-Müllera). Ich nazwa pochodzi od nazwisk pierwszych konstruktorów. W szklanym cylindrze wypełnionym mieszaniną gazów (np. 90% argonu i 10% par alkoholu) pod niskim ciśnieniem zatopione są dwie elektrody, do których jest doprowadzone napięcie rzędu kilkuset woltów. Katoda jest wykonana w postaci miedzianej lub aluminiowej rurki. Przez jej środek przebiega anoda wykonana z cienkiego drutu. Wnikające do rurki cząstki np. alfa (czujnik reaguje też na cząstki beta i gamma) wywołują jonizację atomów gazu. Powstają elektrony i jony gazu, które są przyspieszane w polu elektrycznym. Poruszając się w cylindrze wywołują lawinową jonizację kolejnych atomów. Dołączony do elektrod układ elektryczny składa się w uproszczeniu z rezystora i kondensatora. W wyniku zjawisk zachodzących w cylindrze wydzielane są w tym układzie impulsy elektryczne pojawiające się w chwili występowania jonizacji. Impulsy te są odpowiednio formowane i podawane na wejście licznika cyfrowego. Stan tego licznika bezpośrednio lub po przeliczeniu jest wyświetlany na wyświetlaczu miernika.

Co właściwie mierzy licznik Geigera?

Niewątpliwie jest to zasadnicze pytanie, ale odpowiedź wymaga chwili zastanowienia. Po pierwsze, należy mieć na uwadze, że skutki promieniowania radioaktywnego nie zawsze są jednakowe. Interesuje nas przede wszystkim oddziaływanie promieniowania na człowieka. Inaczej będziemy odczuwać jego skutki gdy dostaniemy dużą jednorazową dawkę, inaczej gdy rozłoży się ona w długim czasie. Pamiętajmy, że promieniowanie występuje praktycznie wszędzie, licznik będzie więc praktycznie zawsze coś mierzył, to tzw. tło.

Rozpatrując opisywany przyrząd całkowicie pomijamy rodzaj promieniowania, gdyż licznik Gamma Check-A nie rozróżnia promieniowania alfa, beta i gamma. Mierzy łączną dawkę promieniowania. Przypomnijmy tylko, że promieniowanie alfa jest najmniej przenikliwe, najbardziej przenikliwe jest natomiast promieniowanie gamma. Spotykane są konstrukcje liczników Geigera, w których zamontowany odpowiednio dobrany ekran nasuwany mechanicznie na czujnik pełni funkcję mechanicznego przełącznika rodzaju promieniowania.

Jednostką radiacji w układzie SI są siwerty [Sv], ale do określania dawek promieniowania należy uwzględniać czas oddziaływania. Licznik Gamma Check-A jest więc wyskalowany w siwertach na godzinę [Sv/h], podaje też liczbę zarejestrowanych jonizacji w określonym przedziale czasu (np. 30 sekund).

Przeznaczenie

Należy mieć nadzieję, że w naszym bezpośrednim otoczeniu nie dzieje się i nie będzie się działo nic, co by mogło nas niepokoić. Od czasu do czasu dochodzą nas jednak sygnały na przykład o awariach w niedalekich elektrowniach atomowych. Po takich medialnych newsach posiadacze licznika Gamma Check-A na pewno od razu przystępują do pomiarów. Nie jest to jednak jedyne, a z pewnością główne zastosowanie tego przyrządu. Jak informuje w instrukcji producent głównym zastosowaniem licznika jest kontrola produktów żywnościowych oraz urządzeń lub materiałów budowlanych. Z produktami spożywczymi nie jest jednak aż tak źle. Nasuwać się więc może nieco żartobliwe pytanie: ile trzeba zjeść bananów, żeby zachorować na chorobę popromienną? Banany są bowiem jednymi z najbardziej radioaktywnych artykułów spożywczych, po które chętnie sięgamy. Jeden banan dostarcza promieniowania w dawce ok. 0,1 mSv. Dla porównania prześwietlenie zęba to dawka ok. 5 mSv.

Tryby pomiarowe

1. Dozymetr. Przyrząd mierzy dawkę promieniowania w zadanym czasie. W tym trybie, ze względu na charakter pomiaru, zablokowana jest funkcja automatycznego wyłączania. Czas pomiaru może być równy 6...48 godzin, i jest ustawiany w 6-godzinnych interwałach. Ponieważ trudno by było obserwować wskazania miernika w tak długim czasie, po zakończeniu pomiaru emitowany jest sygnał akustyczny składający się z 5 dźwięków, a wynik jest zamrażany na wyświetlaczu. Pozostaje on widoczny do chwili wyłączenia miernika lub zmiany trybu pracy.
Dozymetr może mieć ponadto ustawiony alarm, którym jest sygnał dźwiękowy informujący o przekroczeniu zadanej dawki promieniowania. Zakres limitu wynosi od 0,10 do 50,00 mSv. Niestety, po przekroczeniu dawki alarmowej licznik przestaje dalej pracować, co nie wydaje się dobrym rozwiązaniem. Aktywność funkcji dozymetru jest sygnalizowana migającym symbolem na wyświetlaczu.

2. Uśrednianie. Miernik podaje całkowity poziom zmierzonego promieniowania. Jak było powiedziane wcześniej dawka promieniowania jest podawana w mikrosiwertach na godzinę, ale oczywiście użytkownik nie musi aż tak długo czekać, aby skompletować dane. Przyrząd oblicza dawkę promieniowania na podstawie uśredniania pomiarów z cykli będących wielokrotnością 30 sekund (w zakresie od 30 do 180 s) i przeliczania ich do wartości na godzinę.

3. „Ticker”. W tym trybie licznik emituje dźwięk po każdym wykrytym impulsie. Zwiększenie częstotliwości tych impulsów (pamiętajmy jednak, że są to zdarzenia przypadkowe) oznacza wykrycie większego promieniowania. Warto tu wspomnieć, że każdy licznik Geigera wykonany w tej technice charakteryzuje się tzw. czasem martwym. Parametr ten wynika z określonego czasu trwania lawinowej jonizacji wywołanej pojedynczą cząstką radioaktywną. Producent licznika Gamma Check-A niestety nie podaje tego parametru.

fotkaParametry ustawiane w menu

Oprócz wymienionych wcześniej trybów pracy licznika Gamma Check-A w menu można ustawiać jeszcze kilka innych parametrów. Są to:

- przełączenie trybu pracy wyświetlacza. Może on sygnalizować w postaci prostego bargrafu postęp cyklu pomiarowego lub liczbę zliczonych impulsów,
- kontrast wyświetlacza (zakres regulacji 1...15),
- czas uśredniania od 30 do 180 s w 30-sekundowych interwałach,
- język komunikatów: niemiecki lub angielski.

Sygnały dźwiękowe są emitowane przez wbudowany buzer lub przez słuchawki dołączane za pośrednictwem wbudowanego gniazda. Dźwięk z buzera jest dość cichy.

Pozostałe parametry

Licznik ma estetyczną obudowę o oryginalnym kształcie i masie ok. 150 g. W rękojeści znajduje się pojemnik na baterię 9 V, zaś wyświetlacz umieszczono nad rękojeścią w części zawierającej również czujnik promieniowania i 4-przyciskową klawiaturę foliową. Pobór prądu jest zależny od trybu pracy licznika. W trybie standardowym z pełnym podświetlaniem wyświetlacza jest on równy ok. 20 mA. Po ok. 23 sekundach pracy podświetlanie jest zmniejszane, co powoduje również zmniejszenie prądu zasilającego do ok. 10 mA. Tak jak w większości współczesnych urządzeń elektronicznych wyłącznik nie odcina całkowicie elektroniki od zasilania, powoduje jedynie głębokie jej uśpienie. W tym stanie pobór prądu jest równy ok. 25 mA.

Pomiary

Dokładna weryfikacja wskazań licznika Gamma Check-A nie była możliwa ze względu na trudność w uzyskaniu odpowiednich źródeł promieniowania. Wydaje się jednak, że czułość licznika jest dość niska. Nie reagował on wyraźnym wzrostem wskazań na promieniowanie soli kuchennej, ani nawet na wspomniane wcześniej banany. Podobna reakcja, a właściwie jej brak występował podczas pomiarów betonowych ścian.

Jarosław Doliński, EP

Pozostałe artykuły

Poznawanie mikroświata z Nurugo

Numer: Luty/2019

W Elektronice Praktycznej wielokrotnie były publikowane artykuły o tematyce nowoczesnych technologii wykorzystywanych w innych dziedzinach niż elektronika. I oto mamy kolejną okazję do powrócenia do nauk przyrodniczych, a to za sprawą przekazanego do redakcyjnego testu mikroskopu Nurugo.

Termometr DT11

Numer: Luty/2019

Termometr nie jest skomplikowanym urządzeniem i w zasadzie ma tylko jedno przeznaczenie ? pomiar temperatury. Tymczasem trudno nawet sobie wyobrazić, ile różnych wersji tego urządzenia już powstało, nie mówiąc o tym, ile ich nowych konstrukcji jest jeszcze przed nami. Ba! Istnieje wiele firm, które opierają swoją działalność właśnie na produkcji przyrządów mierzących temperaturę i inne pokrewne wielkości fizyczne. Przykładem ...

Zasilacz BaseTech BT305

Numer: Styczeń/2018

Trudno sobie wyobrazić stanowisko pracy elektronika bez podstawowego przyrządu, jakim jest zasilacz laboratoryjny z regulacją napięcia i prądu. W artykule opisano zasilacz BASETech BT-305. Zwykle urządzenia stanowiące wyposażenie stanowiska elektronika mają charakterystyczne obudowy. Już na pierwszy rzut oka można rozpoznać ich przeznaczenie. Jest tak również w wypadku zasilacza BT-305. Chociaż nie istnieje ustalony standard dla urządzeń ...

ADALM PLUTO-SDR. Zestaw uruchomieniowy radia definiowanego programowo

Numer: Styczeń/2018

Dla osób chcących zapoznać się z technika SDR firma Analog Devices przygotowała zestaw uruchomieniowy ADALM-PLUTO. W skład zestawu wchodzi odbiornik-nadajnik SDR, anteny, kabel USB oraz mostek SMA, czyli wszystko, co konieczne od strony sprzętowej, aby rozpocząć praktyczną przygodę z SDR.

MSP430FR2433. Mikrokontroler z FRAM i zestaw startowy

Numer: Styczeń/2018

Texas Instruments konsekwentnie rozwija własne rozwiązania 16-bitowe wykorzystujące pamięć FRAM. Do opisanych wcześniej FR5969 oraz FR4133 dołączył niedawno zestaw Launchpad MSP-EXP430FR2433. Cechą wyróżniającą należący do serii Value Line Sensing Microcontroler, procesor MSP430FR2433, jest przeznaczenie do aplikacji pomiarowych. Dzięki elastyczności i niewielkiemu poborowi mocy układ doskonale nadaje się także do aplikacji noszonych ...

Mobilna
Elektronika
Praktyczna

Elektronika Praktyczna

Luty 2019

PrenumerataePrenumerataKup w kiosku wysyłkowym

Elektronika Praktyczna Plus

lipiec - grudzień 2012

Kup w kiosku wysyłkowym