Бытовой дозиметр радиации Alientek ND1

У Alientek это вроде как первый дозиметр для измерения радиоактивного излучения. Прибор оснащён памятью, может вести логи измерений в файл, есть мониторинг через ПО на смартфоне по Bluetooth, таймеры с привязкой к гироскопу. Ко всему прочему сюда завезли термо-гигрометр с часами, календарём и будильником. И всё это дело сосредоточено в маленьком корпусе. Под катом более подробно об этом устройстве.

Технические характеристики

***	***
Датчик	трубка Гейгера-Мюллера J321 (M4011)
Измерение излучений	γ-, x-, β- радиации
Дисплей	2" IPS 320х240
Диапазоны измерений	0-10000 μSv/h
Максимальная скорость счета	60 раз/мин
Оповещение	вибрация/сигнал
Язык меню	английский/китайский
Запись логов измерения	CSV, 7 МБ (1 млн. записей)
Аккумулятор	1000 мАч
Время работы	до 15 часов
Измерение температуры	-20...+60 °С
Измерение отн. влажности	0… 100%
Размеры	100х40х19 мм

Внешний вид

Прибор поставляется в небольшой картонной коробке с цветным изображением.


Внутри коробки кофр на молнии (размером примерно с пачку сигарет) с усиленным пластиковой дугой темляком, и инструкция на английском и китайском языках.


Внутри кофра лежит дозиметр и USB-C кабель для зарядки и синхронизации с компьютером.

Прибор небольших размеров 100х40х19 мм, выполнен в строго прямоугольном пластиковом корпусе, отдалённо напоминает пульт ДУ. На лицевой стороне находится цветной 2" IPS дисплей 320х240 и органы управления меню.

На обратной стороне пусто

На верхнем торце расположен USB-C порт для зарядки и синхронизации с компьютером, чтобы сбросить на ПК таблицу с логами измерений, либо для обновления прошивки. На момент написания статьи актуальная версия 1.1, которая уже установлена. Во время работы дозиметр может и заряжаться.

Прибор лёгкий, вес около 66 грамм

Меню и настройки

Запуск прибора примерно через пару секунд. Сразу после включения на экране отображается плиточное меню с выбором режима работы:

— дозиметр
— режим часы + термогигрометр
— таймеры обратного отсчёта с привязкой к гироскопу
— общие настройки прибора


При выборе режиме дозиметра, появляется экран с информацией об измерениях:

— большим шрифтом — измерение по скользящей средней (условно, усреднённое)
— Real Time — реальное текущее измерение дозы
— Cumelative — накопленная доза излучения
— Current Alarm — сработанная тревога по порогу (красная рамка, если нет, то зелёная)
— Cumulative — порог тревоги по накопленной дозе (пока зелёная, значит ещё не срабатывало)

Данные обновляются в течение 1с, 2с, 5с или 10с.
Если нажать на стрелки вверх или вниз, то измерение переключится в графический стиль. Пик на графике, достигнутый 0.80 мкЗв/с с плавным спуском — это момент, когда поднёс к прибору один из источников радиации. Ниже две рамки «Average» (среднее измерение) и Maximum (максимально измеренная доза). Единицы измерения можно поменять (ниже в настройках покажу). Наверху экрана есть значкb состояния:

— текущее время с секундами
— состояние динамика (вкл.)
— состояние вибрации (вкл.)
— состояние Bluetooth (вкл.)
— 5-сегментный индикатор заряда АКБ
— мигающая дискета (измерения логгируются в CSV-файл во внутреннюю память)



В режиме часов и термо-гигрометра, на экране отображаются время крупным планом, значок времени суток, календарь (дата, день недели), температура, относительная влажность и в самом низу место нашлось и для измерения мощности дозы. Обновление показаний термо-гигрометра около 20с.

Работа таймеров обратного отсчёта привязывается ко встроенному в прибор гироскопу (положить прибор в заданное положение и отсчёт автоматически запустится). По истечении пищит громкий писклявый звук. На выбор доступно несколько режимов и положений. Функция полезная и нужная во время вылазок в заражённые места.


Настройки содержат 15 пунктов:

1) Сигналы и их громкость (сигнал тревоги, писк распада изотопов, вибрация)
2) Пороги тревоги (тревога по текущему измерения и по накопленной дозе)
3) Единицы измерения (μSv/h, μGy/h, mR/h, CPM, CPS), мкР/ч — нет
4) Настройка даты
5) Настройка времени
6) Настройка будильника
7) Таймеры обратного отсчёта
8) Развёртка графика (10с, 15с, 30с)
9) Запись данных в таблицу CSV и интервал (1, 2, 5, 10с)
10) Языки (английский, китайский упр., китайский традиционный)
11) Уровень яркости подсветки дисплея (0-100%, дискретность 10%)
12) Время автовыключения дисплея (10с, 30с, 60с, никогда)
13) Время автовыключения прибора (10мин., 30мин., 60мин., никогда)
14) Выбор, с какого окна сразу стартует прибор (плитки, дозиметр, часы с термогигрометром)
15) USB-соединение, сброс настроек, об устройстве, включить Bluetooth

Мобильное приложение

Приложение дублирует экран дозиметра, есть график с возможностью растянуть его развёртку по времени и установкой одного вертикального маркера. Удобно для дистанционного мониторинга источника излучения, чтобы самому не находиться в опасной зоне. Из новшеств по сравнению со штатным функционалом — логгирование по GPS пути с измерениями, но реализация пока сырая с кривым отображением нижних кнопок, ждём обновления.


График по двойному тапу можно развернуть на весь экран в альбомную ориентацию.

Нормы естественного радиационного фона

Естественный радиационный фон формируется космическим излучением и естественными радионуклидами, которые находятся в горных породах, почве, еде и самом человеке. Понятия норм естественного фона очень размытые, но в общем выглядят так:

нормальный — 0.1-0.2 мкЗв/ч
допустимый — 0.2-0.6 мкЗв/ч
повышенный — 0.6-1.2 мкЗв/ч

В разных странах естественные показатели радиационного фона сильно разнятся. Для примера:
— Южные регионы Китая — фон выше нашего в 3 раза.
— Иран, город Рамсар — фон выше нашего в 150 раз.
— Копакабана, главный курортный пляж Бразилии — фон выше нашего в 160-200 раз.

По нормам НРБ-99/2009 человек не должен получать более 5 мЗв (миллиЗиверт) в год. В нашей стране человек получает в среднем 1 мЗв/год.

В работе, тесты

Прибор позволяет измерять ионизирующее излучение с верхним пределом в 10000 μSv/h, что в 10 раз больше, чем у аналогичных китайских дозиметров за ту же стоимость. Для детектирования распадов внутри используется счётчик Гейгера-Мюллера в виде газоразрядной трубки. В моём доме естественный радиационный фон в пределах 0.09-0.13 мкЗв/ч. Рядом положил для сравнения прибор в 7 раз более дорогой на основе сцинтилляционного детектора. У ND1 показания естественного фона немного занижены.

Проверим прибор на знаменитых бабушкиных чешских бусах. Газоразрядная трубка, помимо гамма и рентгеновского излучения, восприимчива только к жёсткому бета излучению, а тут ещё и закрытый корпус, поэтому прибор регистрирует небольшое превышение по гамме. Слева видео залито на ютуб, справа — резерв на рутубе.


Но если снять заднюю крышку, чтобы обеспечить прямую видимость для датчика, реакция на источник станет бодрее и превысит порог тревоги.


Радиакод на сцинтилляционном датчике предназначен только для измерения гамма излучения. Для измерения беты и тем более альфы он не предназначен, хотя отреагировать на частицы с высокой энергией сквозь корпус он может, пусть и не сразу. Просто для примера.


Теперь более злой источник на основе америция-241, который используется например в датчиках дыма. В природе встречается — может накапливаться в растениях, в том числе которые идут в пищу. Alientek ND1 отреагировал на него сравнительно быстро, через 7 секунд достиг порога тревоги в 1мкЗв/ч.


А вот так реагирует на америций-241 сцинтилляционный датчик. Моментально.


Термогигрометр обновляет данные примерно каждые 20с. Сравнил с отдельным термогигрометром от Atuman, немного завышает показания.

Разборка

Разборка сама по себе простая, благо корпус держится на защёлках, но они хрупкие и ломаются. Обратно придётся уже клеить. Электронная плата построена на основе 32-битного микроконтроллера Artery AT32F403A и запитывается схема от литий-полимерного аккумулятора 100мАч. На плате также можно увидеть Bluetooth-антенну, буззер и вибромоторчик.

Самая хрупкая и дорогая деталь в приборе — стеклянная газоразрядная трубка Гейгера-Мюллера J321, коих можно часто встретить в продаже на али и озоне. Реагирует на гамму и жёсткую бету. К газу радону и альфе не восприимчива. Ближайшие аналоги M4011, СБМ-20, STS-5, J305. Длина трубки 90мм. У трубки есть полярность, анод и катод обозначены. Дата производства 2025. На плате трубка не зафиксирована, хотя в некоторых других устройствах добавляют каплю припоя, либо фиксируют стяжками.

Характеристики J321

Лог

CSV файл пишется в столбик

Итоги

Прибор рабочий и для бытовых нужд он вполне сгодится, чтобы проверить на наличие повышенной мощности излучения дом, участок или какой-то отдельный предмет, но на газ радон или альфу он не среагирует, это нужно понимать.

По моментам. Цветной дисплей — это конечно современно, красиво, удобно и функционально, но дозиметры, даже простые, в основном ценились за их высокую автономность, а в этом приборе она сравнительно мала. Производителю нужно проработать момент и добавить какой-нибудь режим глубокого сна, чтобы прибор долго работал и в случае превышения фона был всегда готов просигнализировать. А ещё лучше, было бы использовать в качестве элементов питания обычные батарейки, так как они продаются на каждом углу.
Чтобы более-менее прибор нормально реагировал на бету, потребуется разбирать корпус и просверлить массив отверстий и если корпус разобрать, придётся уже заклеивать крышку. Было бы неплохо внедрить в корпус съёмный фильтр-крышку.

К прочим мелким недочётам отнесу отсутствие привычных щелчков при попадании частиц на трубку. Вместо щелчков тут просто писклявые противные пики, которые хочется отключить. А нужны классические «ламповые» щелчки. Это к вопросу «с каким звуком у вас ассоциируется радиация?». В плане ПО, раз уж есть всякие разные единицы измерения, то нужно было бы добавить и мкР/ч. Мобильное приложение тоже нужно доработать, а именно отрисовку интерфейса, который не на всех телефонах корректно отображается и добавить хотя бы английский язык.

В остальном, прибор справляется со своей основной задачей — предупреждении о превышении естественного фона. Таймеры, дистанционное получение измерений в приложение на смартфон и логирование данных приглянутся начинающим любителям сталкерских вылазок в опасные места.
___________________________

C промокодом ND1001 цена станет 2843 руб.