la misura delle radiazioni e del Radon: software, schemi elettrici, piani di montaggio, Hardware, autocostruzione e kits





Due SBM-20 in parallelo e un GeigerAdapter formano una sonda semplice, molto sensibile e poco costosa.



Questa immagine mostra una misura del fondo ambiente con Theremino_geiger

Ulteriori informazioni
- Download del software: www.theremino.com/downloads/radioactivity
- Schemi elettrici e piani di montaggio: www.theremino.com/technical/schematics
- Hardware, autocostruzione e kits: www.theremino.com/contacts/producers
- Immagini e Video: www.theremino.com/video-and-images
- Articolo su Elettronica Open Source: it.emcelettronica.com/geiger-da-laboratorio-sensibile-e-poco-costoso

Nella cartella della documentazione (accessibile dal menu Help) si trovano tutte le informazioni necessarie per usare il programma e le sonde.

Il programma HAL, necessario per collegarsi al Master, si scarica da qui: www.theremino.com/downloads/foundations


Misurare con il Theremino Geiger



Questa immagine mostra una misura del fondo ambiente da 15 minuti, seguita dalla misura di un campione di sale dietetico. All’inizio di ogni misura è stato premuto il tasto “Start”

Le misure di precisione si fanno con tempi di integrazione lunghi. Durante le misure di precisione non si devono cambiare le condizioni di misura. Spostare i campioni durante la misura sarebbe come prendere la febbre senza tenere il termometro nello stesso punto per i tre minuti richiesti.

All’inizio della misura si deve premere il bottone “Start new measure” che è come “Azzerare il termometro” prima di misurare la febbre. Senza questo azzeramento iniziale è probabile che la febbre indicata non sia la propria, ma quella di qualcun altro.

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Per fare misure precise si devono rispettare i patti con il programma, nelle istruzioni sono spiegate, in dettaglio, le procedure da seguire.

Per fare misure veloci, basta impostare i “soliti” 2 o 3 minuti di integrazione, che usano tutti i geiger portatili..

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Alcuni utenti vorrebbero evitare di dover seguire il protocollo di misura. In sostanza vorrebbero un bottone “Start” che si preme da solo, ad ogni variazione significativa della radioattività.

Le prime versioni di Theremino Geiger avevano questa opzione, ma abbiamo scoperto che questo rendeva le misure inaffidabili e portava, in alcuni casi, a misure completamente errate, senza poter informare l’utente e senza alcuna possibilità di controllo da parte del software. Questi errori non erano dovuti ad una imprecisa implementazione dell’algoritmo, ma sono insiti nel metodo di misura e nessun apparecchio che si resetta automaticamente può evitarli.

Per quanto l’algoritmo sia sofisticato e si regolino bene le soglie di scatto, esistono sempre alcune sequenze di variazioni che portano ad un azzeramento ritardato, con conseguente inquinamento della prima parte del buffer di integrazione, o a un mancato azzeramento o, peggio ancora, ad azzeramenti errati, che fanno perdere ore di dati.

Per far sbagliare qualunque apparecchio che si resetta da solo, procedere come da esempio seguente:

1) Lasciare che si stabilizzi sul fondo

2) Avvicinare un campione molto radioattivo a 20 cm di modo che si resetti e svuoti il buffer

3) Continuare ad avvicinare il campione fino a contatto, ma molto lentamente, in modo da non far più scattare la soglia di reset.

La prima parte del buffer sarà piena di campioni troppo bassi, la soglia non scatterà più e la misura continuerà a essere sistematicamente errata, per quanto tempo si abbia la pazienza di attendere.

Questa sequenza di esempio è estrema, ma esistono molte possibilità reali di ottenere errori più o meno grandi, se si permette all’utente di spostare i campioni in ogni momento, o aggiungere e togliere frammenti a un campione già in misura.



Gli apparecchi studiati per misure “sul campo”, dove è importante reagire rapidamente, non sono adatti alle misure di precisione e possono, in molte situazioni, fornire misure errate.


Misurare con la camera a ioni

I file di documentazione della camera a ioni non evidenziano abbastanza che, in alcuni casi, la frequenza degli impulsi può essere molto bassa.

In ambienti con poco radon (d’estate con il vento e le finestre aperte) la concentrazione di Radon può scendere anche sotto gli 0.1 pCi/l (4 Bq/m3). In questi casi si arriva anche a meno di un impulso ogni 5 minuti. E può anche capitare di non misurare nessun impulso per dieci o quindici minuti. La casualità poi riporta a posto la media, concentrando molti impulsi nei dieci minuti successivi. La prossima immagine mostra questo comportamento.



In questa immagine sono passati ben 9 minuti, prima di ricevere il primo impulso. Nella zona centrale si nota anche un periodo di 15 minuti consecutivi senza impulsi.

Per questo abbiamo progettato una camera molto grande (da 1 litro). Con molti apparecchi commerciali gli impulsi sarebbero anche 100 volte meno frequenti. Ad esempio un “Safety Syren Pro3″ (pochi centimetri cubi), produrrebbe in media, un impulso ogni 7 ore e potrebbero passare lunghi periodi, anche più di un giorno, senza nessun impulso.
Test del Thoron

Se si vive in un ambiente con poco radon, la bassa frequenza di impulsi potrebbe far pensare a un malfunzionamento della camera. Fortunatamente esiste il Thoron, un gas simile al Radon, ma molto più comodo per i test. Maggiori informazioni sul test del Thoron, nelle pagine 21 e 22 del documento “Radon_IonChamberElectronics”, scaricabile da qui: /hardware/inputs/radioactivity-sensors



Nella prima parte di questa immagine si vede il fondo ambiente. Nella seconda parte la reticella contenente Torio è stata posizionata nel sottovaso, ed è stato premuto Start. Nella terza parte, il pulsante Start è stato premuto nuovamente e in pochi minuti la misura si è stabilizzata a circa 5 pCi/l. In poco più di mezz’ora l’errore è sceso al 10%.

Le reticelle contenenti Torio non sono tutte uguali e la camera potrebbe non riempirsi completamente a causa di perdite tra il sottovaso e la camera. Quindi il valore misurato potrebbe essere diverso, dai 5 pCi/l di questa immagine.

Se si misura da 2 pCi/l a 10 pCi/l il test è passato, altrimenti scriveteci.



In questa immagine la reticella con il Torio e il sottovaso sono stati rimossi. L’aria interna è stata grossolanamente ripulita, sventolando un cartoncino per alcuni secondi. Poi la camera è stata coricata in orizzontale, in modo da lasciar aperti i fori di ambedue i terminali ed è stato premuto il pulsante Start. In poco più di mezz’ora la camera si è completamente ripulita e la misura è tornata a 0.1 pCi/l.

La camera a ioni va sempre maneggiata con delicatezza. Le raffiche di impulsi che si producono quando la camera viene scossa, sono prodotte dalle vibrazioni del delicato filo centrale e non indicano un malfunzionamento. Anche batuffoli di polvere possono provocare raffiche di impulsi, potrebbe essere necessario aggiungere filtri antipolvere. Leggere le pagine 25 e 26 del documento “Radon_IonChamberElectronics”, scaricabile da qui: /hardware/inputs/radioactivity-sensors

fonte: http://www.theremino.com/blog/geigers-and-ionchambers


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