[Физика, Носимая электроника, Квантовые технологии] Обзор и тест RadiaCode-101: портативный дозиметр-радиометр-спектрометр

Ответить на тему

Автор

Сообщение

news_bot ^®

Стаж: 6 лет 9 месяцев
Сообщений: 27286

news_bot ^® написал(а)
27-Май-2021 00:33

Цитировать

ПредысторияВ феврале только что наступившего 2021 года российская компания Скан-Электроникс открывает предзаказ на новинку в мире дозиметров: сцинтилляционный дозиметр-радиометр-спектрометр RadiaCode-101, а в марте прибор уже выходит на рынок. Прибор был куплен мною, и тестировался на протяжении месяца до написания обзора (обзор не рекламный, это мое личное мнение о приборе, приправленное характеристиками). Прибор находится еще в довольно "сыром" виде, и данный обзор демонстрирует состояние на конец мая 2021, в дальнейшем, возможно, будут дополнения к основной части.Обзор прибораДозиметр-радиометр-спектрометр RadiaCode-101 является сцинтилляционным дозиметром гамма-излучения, сердце которого - сборка из сцинтилляционного кристалла CsI(Tl) размерами 10x10x10 и твердотельного кремниевого фотоумножителя вкупе с микроконтроллером STM32. Прибор приезжает в небольшой качественной картонной коробке и комплектуется инструкцией по эксплуатации, гарантийным талоном и кабелем Type-C. Да, прибор подключается и заряжается через именно этот разъем. Прибор очень компактный, а его корпус изготовлен из довольно качественного и пластика, не скрипит и удобно лежит в руке, имея при этом размеры 124x35x20. На передней стороне имеется жидкокристаллический монохромный дисплей, светодиоды индикации частиц, зарядки, датчик освещенности и три кнопки, две из них в виде качельки и одна круглая. Почему ЖК дисплей? Все просто, производитель учел неудачный опыт Радиаскана, OLED дисплей которого потреблял слишком много энергии и показания на нем не были видны на солнце. С обратной стороны обозначено название прибора и геометрический центр детектора, а так же легкие наплывы для более удобного удержания в руке. Прибор имеет множество настроек и обширное меню, а так же имеет модуль Bluetooth, при помощи которого может подключаться к смартфону и управляться или настраиваться через приложение. Прибор оснащен акселерометром, позволяющим изменять ориентацию дисплея, и термодатчиком, при помощи которого компенсируется сдвиг спектра из-за изменения температуры датчика, то есть прибор термоскомпенсирован.Фото прибора

Коробка

Комплектация прибора

Вид спереди

Вид сбоку

Вид сзадиОбзор меню прибораМеню прибора содержит пять пунктов - "Настройки", "Спектр", "Монитор", "Доза" и "Поиск". В пункте "Настройки" можно устанавливать пороги сигнализации, единицы измерения, язык прибора, время подсвечивания дисплея, возможность автоматического изменения ориентации экрана. Пункт "Спектр" позволяет просматривать накопленный спектр, изменять масштаб по оси OX, выбирать отображение в линейном или логарифмическом масштабе, в статус-баре отображается время накопления спектра. Подробнее о функции спектрометра в одном из следующих пунктов. В пункте "Монитор" на экран выводятся значения мощности дозы (Зв/ч или Р/ч) или скорость счета (CPM или CPS) с поддерживаемой погрешностью 9.9%, а в статус-баре время и температура датчика. В пункте "Доза" прибор отображает накопленную дозу (Зв или Р), в статус-баре время накопления дозы. Пункт "Поиск" представляет из себя график изменения скорости счета в зависимости от времени, в виде столбцов, а сверху графика отображается скорость счета. Время появления пиков фиксированное, с возможностью выбора: 0.5,1,2,4 секунды. График автоматически масштабируется при резком изменении скорости счета. Помимо этого в статус-баре выводятся индикатор заряда батареи, состояния Bluetooh, значок блокировки кнопок, состояние сигнализации и индикатор вибро или звукового режима во всех пунктах меню. Так же через меню можно выключить устройство.Меню прибора

Режим "Монитор"

Режим "Доза"

Режим "Поиск"

Режим "Спектр"Поиск и сигнализацияПоскольку сцинтилляционные приборы в первую очередь являются поисковиками и сигнализаторами, стоит уделить внимание чувствительности и скорости реакции RadiaCode-101на изменения фона. Для этого понадобится линейка, секундомер и какой-либо источник гамма-излучения, в моем случае это препарат Am-241 активностью 0,8 микроКюри. Это очень немного, но справедливости ради надо сказать, что RadiaCode-101 очень чувствителен к низкоэнергитичному излучению Am-241. Дозиметр начинает реагировать на источник на расстоянии 20см, а на 10 и 5см фон составил, соответственно, 40 и 130мкР/ч. это очень хороший результат, потому что приборы на СБМ-20 начинают реагировать на этот источник с расстояния 5см, показывая фон 30мкР/ч. Для проверки скорости реакции разместим прибор на расстоянии 15см до источника, мощность дозы на этом расстоянии составляет 25 мкР/ч. Далее умножаем мощность дозы на 0.8; 25*0.8=20 мкР/ч, это порог сигнализации, выставляем его в настройках прибора. Затем готовим секундомер и убираем источник. Когда показания прибора опустятся до фоновых, возвращаем источник и засекаем время. По результатам трех экспериментов с усреднением, среднее время срабатывания сигнализации составило 10 секунд, что неплохо. Как видите, с чувствительностью и скоростью реакции у RadiaCode-101 проблем нет. Помимо этого прибор можно установить на штангу, и получать показания на телефон, а достаточно громкий динамик (для помещений, на шумной улице можно не услышать, впрочем, больше и не надо) и вибросигнализация вкупе с чувствительностью, скоростью реакции и компактными размерами делают его отличным сигнализатором и поисковиком. Ну и фоточки рядом с источником, СПД и камерой Вильсона, а так же фон от гранитного постамента.Измерения

Начало реакции прибора, 20см

Фон на расстоянии 10см, 40мкР/ч

Фон на расстоянии 5см, 130мкР/ч

Фон рядом с источником, Am-241, 0,8мкКи, 300мкР/ч

Фон рядом с источником, Ra-226, 740мкР/ч

Фон рядом с камерой Вильсона, Pu-239-241. Am-241, 17мкР/ч

Фон от гранитного постамента, 70мкР/чФункция спектрометраОдно из основных предназначений RadiaCode-101 помимо поискового радиометра и сигнализатора - портативный гамма-спектрометр. Несмотря на всего 256 каналов и разрешение около 10%, благодаря качественному кристаллу CsI(Tl) с хорошим световыходом и SiPM спектрометр в приборе получился очень достойный. RadiaCode-101 в режиме спектрометра вполне позволяет идентифицировать радионуклиды и даже проверять продукты питания, тем самым полностью выполняя свою функцию: определение изотопного состава или преобладающих энергий на ходу. По результатам экспериментов спектрометр в RadiaCode-101 способен определять Cs-137 в компактной пробе активностью 10Бк, чего более достаточно для спектрометрического анализа продуктов на наличие техногенных радионуклидов. На снимках ниже представлены снятые лично мной гамма-спектры Am-241, Ra-226 и Cs-137, а так же картинка спектров различных изотопов с сайта производителя. Все спектры изотопов, которые я снял, мне удалось идентифицировать. Основные вопросы были касательно пиков Pb-214, дочернего продукта распада Ra-226, не смажет ли их спектрометр в сплошной бугор из-за близкого их расположения, достаточно высокого разрешения кристалла и небольшого количества каналов? Как оказалось при наборе спектра, вначале пики действительно сливаются, но через некоторое время становится отчетливо видно три пика. Значит, при помощи спектрометра в RadiaCode-101 можно достаточно точно определять радионуклидный состав образцов. Теперь вернемся к продуктам питания. Ни для кого не секрет, что определить превышение ПДК по техногенным радионуклидам в продуктах питания невозможно радиометрами на счетчиках типа СБМ-20, но при помощи радиометров со слюдяными счетчиками уже можно определить превышение ПДК в несколько раз. Другое дело - гамма-спектрометры. Хорошие и дорогие приборы способны определять даже мизерные концентрации изотопов в пробе, и используются, в частности, для контроля продуктов питания. Но как обстоят дела с RadiaCode-101 в этом плане? Для проверки возможности определять наличие радионуклидов в пищевых продуктах оставим прибор набирать спектр от 30 грамм сушеной черники. Черника, как и некоторые другие ягоды и грибы, очень хорошо накапливает такой радионуклид, как Cs-137, спутник ядерных взрывов и аварий на АЭС. Данная черника была собрана в районах, пострадавших от аварии на ЧАЭС, и имеет активность по Cs-137 около 3000Бк/кг. Цезий на спектре появился через 1 минуту, а спустя десять часов мы видим красивейший пик на 662КЭВ, что подтверждает возможность использования RadiaCode-101 для проверки загрязненности продуктов питания техногенными радионуклидами.Спектры

Гамма-спектр Am-241

Гамма-спектр Ra-226

Гамма-спектрометрический анализ черники

Черника, Cs-137. спустя 1 минуту

Черника, Cs-137, спустя 10 часовИтогиМне прибор очень понравился, получился действительно хороший девайс, особенно порадовали его размеры, возможность подключения к смартфону по Bluetooth, современный разъем, гироскоп, акселерометр, датчик освещенности, ну и конечно же спектрометр, который получился, на удивление, отличным для такого кристалла. Все же один момент мне не понравился: щель между дисплеем и корпусом, в нее постоянно набиваются пылинки. Но, справедливости ради надо сказать, что прибор носился без чехла, да и я придираюсь к мелочам. Надо сказать, что прибор получился в некоторой мере универсальный: он отлично работает как сигнализатор, поисковик и спектрометр, а благодаря сцинтилляционному детектору показания можно получать действительно в реальном времени, а когда производители добавят энергокомпенсацию и режим точных измерений, прибор станет и неплохим гамма-измерителем, учитывая то, что термокомпенсация уже работает. Да, вот список функций, которые производитель планирует реализовать:

Компенсация МЭД по спектру
Измерение активности продуктов питания
Увеличение количества каналов до 1024
Режим точных измерений ("Обнаружение")
Увеличение максимальной измеряемой МЭД со 100мР/ч до 1Р/ч
Тональный режим звука
Улучшения отображения спектра
Журнал событий с GPS и спектром сигнализации
Новые режимы поиска и накопленной дозы
Исправление багов и ошибок

Как видите, звучит очень многообещающе, а учитывая то что разработчики уже сделали несколько обновлений, есть основания предполагать, что прибор в скором времени очень сильно прокачают.P.S. В этом обзоре я не рассказал ничего про приложение и программу для ПК, информации очень много, и про них я расскажу в другом обзоре, так же, возможно, будут дополнения после глобальных обновлений прибора. Помимо этого в приборе есть очень полезная функция, картирование местности с цветовыми маркерами радиационного фона, ее я опишу в обзоре приложения и программы для ПК, а в спойлере ниже можно найти карты местности, снятые при помощи прибора RadiaCode-101.Карты местности

Всех тех, кто купил прибор, приглашаю в Telegram-чат прибора, здесь можно узнать новости, задать вопросы, сообщить разработчикам о багах: https://t.me/radiacode101 Купить прибор можно на сайте компании Скан-Электроникс: RadiaCode-101 (scan-electronics.com)Буду рад, если обзор оказался полезным или интересным!
===========
Источник:
habr.com
===========
Похожие новости:

Теги для поиска: #_fizika (Физика), #_nosimaja_elektronika (Носимая электроника), #_kvantovye_tehnologii (Квантовые технологии), #_radiacode1.1, #_radiacode, #_rc101, #_radiakod101 (Радиакод-101), #_fizika (
Физика
), #_nosimaja_elektronika (
Носимая электроника
), #_kvantovye_tehnologii (
Квантовые технологии
)

Профиль ЛС

Ответить на тему

Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы

Текущее время: 22-Ноя 19:39
Часовой пояс: UTC + 5