Персональная страничка Ампернута
Блог о электрометрии, о моих разработках, о жизни.
Конечно баги еще имеют место быть… это прослеживается на графиках…. но уже что-то однозначно удобоваримое!
Ra-226
Am-241
Cs-137
Помимо прочего, модуль стал меньше версии 2
Групповые спектры Eu-152 Cs-137 Na-22 Cd-109 Ba-133 выгруженные в беккерель-монитор
В целом дозик повел себя хорошо, первые признаки “захлеба” у СБМ-10 наступили только на имитации фона 5 000 мкЗв/ч. Потолок был зафиксирован в районе 6 000 мкЗв/ч. В то-же время СБМ-21 выдавал на “стенде” 20 000 мкЗв/ч.
На фото легендарный и “очень злой” 
источник ДП-2 Sr-90/Y-90 в акриловой защите с коллиматором. Универсальный имитатор полного “ахтунга”. СБМ-20 и тем-более датчики серии “Бета” я даже не берусь на нем тестировать, они сразу “тухнут в постоянном пробое, прикидываясь неоновой лампочкой, излучая теплый ламповый свет”.
Так-же была подготовлена спецификация на версию 4.08, ссылка.
[error]Без толстых очков и коллиматора, работать с такими вещами нельзя.[/error]
В связи с наличием источников, по закону я должен контролировать безопасность их хранения и безопасность персонала.
Для обеспечения сего действа, был куплен бывший в употреблении дозиметр МКС-01СА1М за 7 000р.(122$), после чего, он был сдан на поверку в наш местный “Тульский ЦСМ”.
Так-что теперь у меня есть инструментарий для обеспечения безопасности, метрологические характеристики которого подтверждены не… абы кем… А подразделением Росстандарта ! Конечно это потребовало вложения еще ~4 000р.(70$), зато я могу теперь спать спокойно! В случае проверки, у меня есть офис, сейф, поверенный дозиметр, и полный комплект документов на всё.
Собственно, размышляя сейчас на тему, “насколько сложно иметь легально приобретенные ИИИ?”, я с полной уверенностью могу сказать: “достаточно сложно, и очень-очень дорого”.
Прежде чем приступить к изложению очередного материала, советую ознакомится с неплохой документалкой от BBC:
https://www.youtube.com/watch?v=Y-KOPGuLY9c
Она позволит слегка расширить границы сознания, и введет ваш мозг в нужное состояние для чтения. Так-же после просмотра, приходит понимание того что физику частиц могут понять только, цитирую “физики – хиппи, в хлам укуренные и обдолбанные, которые не брезгают воровством в порыве страсти” (цитата почти дословная)
Кстати примененный в описанном ниже эксперименте изотоп Натрия-22, в своей повседневной жизни активно использует описанный в видео случай, когда в результате одного события, рождается пара фотонов, квантово-связанных “ужасным действием на расстоянии”. Происходит это по причине эффекта аннигиляции пары электрон – позитрон, в результате испускаются два фотона за один распад с траекториями под углом 180 градусов друг к другу. Будь у меня оборудование способное их исследовать, можно было-бы воочию наблюдать эффект квантовой запутанности.
Так вот…возвращаясь к нашим баранам…. расширяя познания в плане вычисления фона от источника, наткнулся на такое понятие как BUILDUP-фактор(по нашему повышающий фактор). применима эта штука, в тех случаях, когда между датчиком и источником есть какое-то вещество, тобишь экран.
Теория гласит, что при прохождении высоко-энергетическими фотонами по веществу, некоторые из них провзаимодействуют с электронами, и создадут вторичное излучение с другими траекториями, относительно начальных. Для компенсации этого эффекта есть таблички для расчета коэффициента повышения.
Вот примерно по таким траекториям фотоны в реальности проходят экран:
Ну значит начал я интегрировать в свою табличку эти данные и формулы, пару дней промучился, пытаясь найти формулы и заодно осознать как это все рассчитывается. Все написал, формулы все учел, коэффициенты все просчитал…. кстати методики расчета коэффициентов по табличкам довольно не тривиальны, и не брезгают применением интерполяций “крест на крест по 4-м точкам”. Вот примерно так(см. картинку), где интерполированное значение 2.08, получается из 4-х точек, по двум смещающим коэффициентам.
Когда практические задачи по запихиванию кучи формул и таблиц в EXCEL были сделаны, я принялся экспериментировать, проверяя работу формул на разных экранах и изотопах, подставляя разные данные. Но наткнулся на одну странную особенность, когда применяются экраны из алюминия, расчет по формуле с билд-ап фактором не дает понижения фона, по сравнению с тем случаем, если экран не ставить вообще.
Первое что я подумал… ОШИБКА!… и начал ее искать дни и ночи на пролет. Когда я ее таки не нашел, решил провести натурный эксперимент.
Купил изделие из алюминия, вырезал кусочек, аккуратно сравнял все неровности профиля, точно замерил его габариты, вес, толщину, расчитал плотность. Сверив с табличными значениями плотности для алюминия, убедился что изделие содержит очень высокий процент чистого алюминия, и очень слабо легированно, т.к. плотность совпала с табличной. Как-раз то что нужно, для проведения измерений.
Вооружился источником Na-22, в котором присутствует только чистая гамма, взял дозик, водрузил их на стенд, и начал эксперимент! 
В ходе эксперимента выяснилось, что таблицы билд-ап фактора работают только тогда, когда экран расположен ТОЧНО посередине между датчиком и источником. И ошибки у меня нет.
Но мой мозг начал плавится, когда я начал перемещать экран между датчиком и источником, не трогая при этом расстояние датчик-источник. 
При приближении экрана к источнику, фон начал падать. А вот в случае смещения экрана в сторону дозика, фон начал расти, при приближении экрана в плотную к дозику, фон вырос на столько что ПРИВЫСИЛ фон без экрана вообще! 
Я подумал что тут ошибка, но нет, повторил эксперимент несколько раз, что только подтвердило результат!
Пример замеров:
Замер без экрана 10,69 мкЗв/ч +-1,49%
Замер с экраном близко к источнику 10,14 мкЗв/ч +-1,45%
Замер с экраном близко к дозиметру 11,09 мкЗв/ч +-1,52%
Замер с экраном по центру 10,62 мкЗв/ч +-1,44%
Объяснить физику процесса я не могу, видимо там происходят какие-то странные переотражения под не совсем естественными углами. А для возникновения лавинного эффекта, энергии распада Нартия-22 явно недостаточно, по идее это должно проявляться на Итрии, Тории и подобных изотопах, и то не слишком выражено.
Но факт остается фактом, тонкий алюминиевый экран на гамме с высокими энергиями, повысил фон по сравнению с замером без экрана.
PS.С плотными металлами, при малых энергиях фотонов, или при большой толщине экрана этот фокус не работает. Там факторы поглощения превышают факторы повышения.
Прикинул тут на досуге, когда надо будет заменять источники.
Ведь все они имеют разную активность и распадаются с разной скоростью.
Вообщем результат обнадеживающий. Если брать за конечную активность, 5 кБк, что в принципе еще более менее достаточно для калибровки сцинтилляционных устройств, то получается что в 5-ти летней перспективе, замене будут подлежать только источники Торий-228 и Иттрий-88. И то вообщем-то Торий-228, можно использовать дольше, т.к. он обычно нужен для калибровки по высоким энергиям.
При этом такие источники как Eu-152, Ba-133, Ti-44, Am-241, Cs-137, могут использоваться очень долго.
Так-что по идее, поддержание парка изотопов в рабочем состоянии не должно быть большой финансовой проблемой.
График активности источников по месяцам. (для Cd-109 правая шкала)
Выяснилось что фотонное излучение при входе в плотный материал имеет одно очень нехорошее свойство, изменять траекторию и пытаться выбивать из металла электроны. При этом образуется вторичное фотонное излучение с меньшими энергиями, которое разлетается во все стороны.
Учитывая то что атомов в веществе много, и таких переотражений просиходит тоже много, то часть такой переотраженной гаммы возвращается обратно в детектор.
Плюс ко всему картину портит тормозной рентген от бета-частиц ударяющихся в эту деталь. Хоть я на всякий случай и сделал прокладку из оргстекла, между источником и металлом, всетаки небольшое колличество тормозного рентгена должно проявлятся.
Как результат, при калибровке вот из этой части штангена идет дополнительный поток излучения. И показания прибора увеличиваются на 1-5%, как показал эксперемент.
Чтобы этот эффект избежать, заказал из текстолита держатель для источников, который будет паяться сверху на головку штангена.
До нуля этот эффект конечно не снизится, но солидная часть переотраженного излучения исчезнет.
Раз теперь флудерам и прочим отбросам общества сюда доступ закрыт, покажу-ка я свою самодельную радиометрическую линейку. Некоторые уже ее видели, но не все
Кстати большое спасибо Nusik1975 за помощь в ее изготовлении!
К тому-же появилось небольшое количество свободного времени от заказов по радиационному тестированию.
Резюмирую: в рамках проекта по популяризации услуги тестирования, предлагаю бесплатное тестирование дозиметров-радиометров, тем читателям блога, кто подаст заявку в течении сегодняшнего дня и оплатит услуги по доставке приборов.
Спешите, предложение ограничено!
Кому интересно пишите марку прибора, город, желаемый срок исполнения заказа и желаемый изотоп для проведения теста в комментариях. Заявку рассмотрим и сообщим о решении.
Уточнения:
[warning]Данную мини-статейку строго запрещено воспринимать как инструкцию к действию. 
Потому, что требуется настройка, стабильный и мощный источник высокого напряжения, некоторые навыки для повторения конструкции, навыки по части электробезопасности. Короче… она дается только для ознакомительных целей, чтобы читатели понимали, на какие ухищрения порой мне приходится идти 😀 [/warning]
Каждому дозико-строителю нужна такая незаменимая штука, как высокоомный вольтметр.
Выходные цепи дозиметров очень редко можно продиагностировать классическими вольтметрами с сопротивлением входа 10 или 1 МегаОм, т.к. они создают значительную нагрузку на повышающий преобразователь.
Универсальным выходом из ситуации является покупка электростатического вольтметра, но тут ожидает несколько проблем:достать его очень сложно, диапазон измеряемых напряжений очень ограничен, нет важных для дозиметра мат. функций min/max, да и вообще устройство это весьма габаритное.
У меня с незапамемных времен (с 2012 года) была самодельная конструкция высокоомного вольтметра. Сделана она на скорую руку, но несмотря на это работает 
А теперь я решил немного его улучшить, и вот что вышло:
После неудачи с вафля-модулем ультра-микрона, я решил сделать чтонибудь полегче
Под руку попался старый проект высокоомного вольтметра для проверки дозиметров, который я решил переделать в более миниатюрный корпус, и упихал его в корпус от Ультра-Микрона. И помимо прочего, применена чуть более свежая и дешевая компанентная база.
Платы заказаны в США…. ждем…
PS. в отличии от старой версии, в новой вместо припаянных щупов планируется применение тест-пинов P100-Q2, по этому контакты HV+ HV- такие длинные.
