Technische Eigenschaften. Verbraucherinformationen.
Die Bekanntschaft mit dem Dosimeter–Strahlenspürgerät MKS 11 „Spectra“ machte ich kurz vor meiner Reise nach Japan in die durch den AKW Unfall betroffene Präfektur Fukushima Ende Dezember 2011. Der Hersteller NPChP „Sparing-Vist“ stellte mir einen Test-Prototypen des Gerätes zur Verfügung. Nach einer kurzen Einweisung bekam ich eine Pappschachtel in die Hand gedrückt, in der sich das Gerät, ein paar Akkus und ein Ladegerät sowie die Gebrauchsanweisung zusammen mit der Software „Spectralog“ und einem Schraubenzieher befanden. Bisher hatte ich keine Erfahrungen mit Szintillationsspürgeräten die Radionuklide identifizieren können, deswegen war für mich die Arbeit mit dem Gerät in radioaktiv belasteter Umgebung von besonderem Interesse.
Dosimeter-Strahlenspürgerät MKS-11GN „Spectra“
Traditionellerweise beginnt man bei der Beschreibung mit der Verpackung, meinen Prototypen bekam ich jedoch in einer simplen, neutralen Kartonverpackung. Die seriengefertigten Geräte werden in Aufbewahrungsboxen aus Kunststoff angeboten.
Den Lieferumfang habe ich bereits oben beschrieben, zusätzlich gab es noch eine Ledertasche für die Detektoreinheit.
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Das Dosimeter-Strahlenspürgerät MKS-11GN „Spectra“ besteht aus zwei Teilen: die Detektoreinheit (rechts auf den Fotos) im folgenden „DE“ genannt - und die Bedienungseinheit als Armbandausführung, im folgenden als „BE“ abgekürzt. Die Verbindung zwischen den beiden Geräten erfolgt über Bluetooth.
Das Gehäuse der „DE“ ist aus Kunststoff gefertigt (das gleiche Gehäuse wurde auch beim Strahlenspürgerät DKS-02PN „Kadmij“ verwendet). Auf der Vorderseite der „DE“ gibt es nur ein Bedienelement – den Ein-/Aus-Knopf und zwei Leuchtdioden: eine für die Indikation der Bluetooth- Verbindungsfunktion und die andere als Batteriestandanzeige der „DE“.
Das Gehäuse der „BE“ besteht aus Aluminium. Hier gibt es zwei Bedienelemente: Die „On“ Taste, die ebenso zum bestätigen als „Ok“ Taste bei manchen Funktionen verwendet wird und eine große 4-Wege Bedientaste. Das obere Teil der Bedienungseinheit besteht aus einer LCD Anzeige mit Hintergrundbeleuchtung.
Beide Geräte erfüllen die Schutznorm IP54.
Die Abkürzung „GN“ in der Modellbezeichnung steht für Gammastrahlen und Neutronenfluss. Es ist die Topvariante des „Spectra“. Zurzeit wird an einer vereinfachten Version „G“ gearbeitet, die, ohne die Möglichkeit der Messung des Neutronenflusses auf den Markt kommen wird. Außerdem werden bei dieser Version beide Einheiten in einem Gehäuse verbaut.
Anwendung
- Das Dosimeter-Radiometer / Strahlenspürgerät MKS-11 „Spectra“ eignet sich zur Messung der Äquivalentdosisleistung von Gamma- und Röntgenstrahlung (im folgenden „ÄDL“ der ionisierenden Photonenstrahlung genannt) und der Intensivität der Neutronenstrahlung, sowie zur Identifikation der jeweiligen Radionuklide. Die Gammaspektren können im energieunabhängigen Speicher abgelegt, abgerufen und ausgewertet werden.
Besonderheiten
- Hochauflösender Szintillationsdetektor (Cs) für Gammastrahlung, Geiger – Müller Zählrohr (Aktivierung bei ÄDL über 10 uSv/h), Szintillationsdetektor (Li) für Neutronenstrahlung.
- Automatische Batteriespannungsprüfung und Anzeige.
- Datenaustausch zwischen der „DE“ und „BE“ und dem PC via Bluetooth.
- Interne Speicherfunktion für insgesamt 128 Gammaspektren und Datentransfer zum PC.
- Identifikation von Isotopen mit der Angabe der zugehörigen Kategorie (entsprechend der Anforderungen der internationalen Atomaufsichtsbehörde):
- medizinische Isotope: 18F, 67Ga, 99mTc, 111In, 123I, 131I, 201Tl;
- industrielle Isotope: 57Co, 60Co, 133Ba, 134Cs, 137Cs, 192Ir, 152Eu, 241Am;
- spezielle Kernmaterialien: 233U, 235U, Pu [aus dem Kernreaktor (mehr als 6% 240Pu)];
- radioaktive Stoffe natürlicher Herkunft: 40K, 226Ra, 232Th und deren Zerfallsprodukte, 238U und dessen Zerfallsprodukte.
Anmerkung: Die Tabelle der zu identifizierenden Isotope des MKS-11 „Spectra“ kann nach Bedarf erweitert werden.
- Alarmfunktion mit drei unabhängigen Schwelleneinstellungen:
- Alarmschwelle im Strahlenspürmodus (nach der Intensität der registrierten Gammaquanten);
- Sicherheitsalarmschwelle (Alarmschwelle der Dosisleistung von ionisierender Photonenstrahlung);
- Alarmschwelle für die Intensität der registrierten Impulse vom Neutronendetektor.
Technische Eigenschaften
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(imp/s)(uSv/h)
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100±15
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imp* см²/neutron
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0,120±0,012
1,2±0,12 |
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uSv/h
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0,05 - 9999
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imp/s
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1 - 9999
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imp/s
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0,01 - 9999,00
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%
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±(15+1/H*(10)), wo H*(10) - gemessener Dosisleistungswert in uSv/h
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MeV
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0,033 - 3,000
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%
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±25
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MeV
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thermische Neutronen bis 14,00
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Kanal
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1024
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min
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1
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c
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2 - 60
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Stunde
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30
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°С
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- 20 ... + 50
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mm
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110x36x83
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kg
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0,4
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mm
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70x80x32
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kg
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0,13
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kg
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1,5
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Die Aufteilung des Gerätes in zwei Einheiten bedingt eine bestimmte Reihenfolge beim Ein- und Ausschalten. Um das Gerät einzuschalten muss die „On“ Taste an dem seitlichen Panel der „BE“ gedrückt und gehalten werden. Die „BE“ schaltet sich ein und geht in den Such- und Verbindungsaufbaumodus mit der „DE“ über. Jetzt muss die „On“ Taste auf der Vorderseite der „DE“ gedrückt werden. Nach wenigen Sekunden ist die Verbindung zwischen den beiden Einheiten aufgebaut und das Gerät führt eine automatische Kalibrierung der Detektoren durch. Das ganze Prozedere dauert weniger als eine Minute. Das Gerät ist nun einsatzbereit. Das Ausschalten beider Einheiten gleichzeitig kann im entsprechenden Punkt des Menüs der „BE“ durchgeführt werden.
Nach dem Einschalten und dem automatischen Kalibrieren beginnt das Gerät mit der Messung der Dosisleistung und der Intensität des Neutronenflusses. Auf dem Display werden der gemessene Wert der DL in uSv/h und eine analoge Balkenskala eingeblendet. Hier können weitere zwei Anzeigevarianten gewählt werden: Gamma in uSv/h + Neutronenfluss in CPS / Gamma und Neutronenfluss in CPS oder der Spektrometer- und Isotopenidentifikationsmodus.
Außerdem werden auf dem Display folgende Werte und Symbole angezeigt: die Meßtoleranz (bei der Messung der DL), der Batteriestand der BE und DE, die Bluetooth-Signalstärke, die aktuelle Uhrzeit und das Symbol zur Indikation der akustischen Signalisierung.
Was mir gefallen hat
Das Arbeiten mit dem Gerät.
Trotz der zahlreichen Funktionen und Einstellungen erwies sich die Arbeit mit dem Gerät als sehr einfach und bequem. Das graphische Display und die 4-Wege Navigationstaste haben es sparing-vist ermöglicht, ein sehr einfaches und intuitives Menü zur Verfügung zu stellen (wahlweise in Russisch oder Englisch). Von allen Geräten, mit denen ich bis jetzt zu tun hatte, ist das MKS-11 GN „Spectra“ das funktionsreichste, aber gleichzeitig auch das am einfachsten zu bedienende und bei der Arbeit bequemste Gerät. Ich musste nur einmal die Bedienungsanleitung durchlesen, und das auch nur um ein paar Kleinigkeiten zu klären.
Empfindlichkeit und Reaktionsvermögen
Leider hatte ich keine Möglichkeit diese Eigenschaften des „Spectra“ mit anderen, ähnlichen Geräten zu vergleichen. Es steht jedenfalls fest, dass Geräte mit Szintillationsdetektoren eine um ein Vielfaches höhere Empfindlichkeit und schnellere Reaktion auf Änderungen der Intensität von Gammastrahlung gegenüber Geräten mit GM-Zählrohren aufweisen.
Die Analyse der Gammaspektren, Isotopenidentifikation und die Arbeit mit der „Spectralog“ Software
Einfach, bequem und effektiv, selbst für die Nutzer, die über keine Fachkenntnisse in der Spektrometrie verfügen.
Was Fragen hervorgerufen hat
Stromverbrauch und energieunabhängiger Speicher
Das Gerät ist ein ziemlicher „Stromfresser“, vor allem bei längerem Gebrauch im Spektrum- Anzeigemodus. Sicherlich macht die Bluetooth Verbindung es auch nicht gerade sparsamer. Die Stromversorgung der „DE“ erfolgt durch einen AA Akku, die der „BE“ mittels zwei AAA Akkus. Es werden Akkus mit der aktuell höchsten erhältlichen Kapazität verwendet: AA mit 2750 mA/h, AAA mit 1000 mA/h. Die Versorgung reichte für gerade einmal einen bis zwei Tage Arbeit. Es ist also vorteilhaft, immer einen Satz frisch geladener Akkus und einen Schlitzschraubenzieher mit dabei zu haben. Und das ist gleich der nächste Punkt, der auf Dauer lästig werden könnte. Wenn man die Akkus nicht so oft tauschen müsste, könnte man diesen Punkt eher übersehen.
Die Fortsetzung der Akku-Thematik ist der energieunabhängige Speicher. Zwar ist er vorhanden und er speichert alle Einstellungen und Gamma-Spektren, aber sobald man die Akkus tauscht, wird die Uhrzeit und das Datum zurückgesetzt. Außerdem gibt es einige Unschönheiten bei der Art und Weise wie die Gamma-Spektren abgespeichert werden. Wie ich bereits oben erwähnte kann das MKS-11GN „Spectra“ 128 Ergebnisse abspeichern, jedoch sozusagen nur komplett als einen Block. Das heißt wenn das Ergebnis im Gerätespeicher abgelegt ist, gibt es zwar die Möglichkeit es zu löschen, jedoch nur zusammen mit der kompletten Reihe aller 128 Werte. Alternativ lassen sich die Werte im PC individuell bearbeiten, wenn man die Daten einmal dorthin überspielt hat, jedoch ist diese Funktion innerhalb des Gerätes selbst nicht gegeben.
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MKS-11GN „Spectra“ im Gamma – Spektrum Aufbaumodus von — 137Cs |
MKS-11GN „Spectra“ während der Identifikation von — 137Cs |
MKS-GN „Spectra“ im Anzeigemodus der Gamma-Spektren „Fukushima – Spektrum“ — 134Cs, 137Cs |
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„Spectralog“ Software — 60Co |
„Spectralog“ Software — 137Cs |
„Spectralog“ Software — „Fukushima Spektrum“ — 134Cs, 137Cs |
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Was mir nicht gefallen hat: der relativ hohe Stromverbrauch und das aufwendige Austauschen der Akkus. Außerdem die niedrige Verbindungsreichweite über Bluetooth.
Fazit.
Ich hatte keine Gelegenheit MKS-11GN „Spectra“ mit anderen ähnlichen Geräten zu vergleichen. Es hat mir trotzdem sehr gut gefallen. Es ist in der Bedienung ein einfaches und bequemes Gerät. Die Aufteilung in zwei getrennte Einheiten bringt gewisse Nachteile wie ein hoher Stromverbrauch und die notwendige Bluetooth-Verbindung mit sich, jedoch ist ein Indikator in Armbandausführung eine wirklich bequeme Sache. Ich habe zwei Wochen mit dem Gerät gearbeitet und kann guten Gewissens sagen dass mir diese Art von Aufteilung gefallen hat. Auch wenn man dafür mit dem hohen Stromverbrauch und aufwendigem Akkutausch bezahlen muss – ich würde es in Kauf nehmen.
Nach meiner 10 Punkte Skala bekommt „Spectra“ eine stolze 9. Ein hervorragendes Gerät.
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MKS-11 GN „Spectra“ im Dosisleistungmodus |
MKS-11 GN „Spectra“ und Terra MKS-05 |
MKS-11GN „Spectra“ im Indikationsmodus der Dosisleistung und Intensität des Neutronenflusses — Umgebung von Minamisoma (南相馬市), Präfektur Fukushima |
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Vielen Dank an "Sparing-Vist" für das zur Verfügung gestellte Gerät.
Autor: Yevgen «KRANZ» Goncharenko
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