Генезис. Первые серийные часы с дозиметром

[Caretaker]

РМ1204, или «дозиметр со стрелками»

Disclaimer 1. К поставщикам товаров и услуг, прямо или косвенно упомянутым в этом эссе, я не имею никакого отношения. Приведенные ссылки не являются рекламой, а приведены исключительно в информационных целях.

Disclaimer 2. Часть фотография взята из интернетов. Эти фото – авторства их авторов, я не претендую ни в коем случае. Я отмечаю такие фото в тексте словами.

Благодарности
Этот труд был бы невозможен без участия Сергея Мелюка (ser43), а также двух сотрудников минской компании «Полимастер»: Сергея Михайловича Климовича и Леонида Вячеславовича Маля. Я выражаю им свою искреннюю благодарность!


Часы и радиация

Как я понимаю, идея интеграции наручных часов с дозиметром появилась давно, и в свое время были сделаны даже опытные образцы. Пример – известная в единственном экземпляре Ракета (фото из ЖЖ Kingowatch):



Однако в серию это всё не шло, так как было не очень понятно, кто такое будет покупать. Потому что если уж было известно, что в конкретном месте необходимо контролировать радиацию, то это означало, что простым гражданским там делать нечего. Вообще. А для остальных есть ОЗК, и профессиональный военный дозиметр ДП-5. Для тех, кто не помнит уроки НВП в школе, вот фото из интернета





В итоге все такие часы так и оставались красивыми опытными образцами. Хоть и образцов-то известно крайне мало, я бы сказал, что всего один – та самая Ракета.


Радиация и счетчик Гейгера
(совсем коротко, по верхам, на полноту не претендую ни в коем случае)

Сначала немного теории. Есть три вида радиоактивного излучения альфа, бета и гамма. Все виды радиоактивного излучения опасны, так как провоцируют онкологические заболевания. Однако самое опасное с точки зрения бытового потребителя – это именно гамма-излучение, или просто поток нейтронов. Гамма-излучение крайне плохо экранируется и обладает высокой проникающей способностью.

Детектируется любое радиоактивное излучение с помощью достаточно простого прибора, который называется счетчиком Гейгера (на самом деле Мюллера-Гейгера). Это газонаполненный конденсатор, пролетая через который, частица с высокой энергией вызывает разряд. Количество таких разрядов в единицу времени является показателем мощности потока радиоактивного излучения. Альфа и бета излучения достаточно легко экранируются практически любой материей, поэтому в 99.9% счетчик Гейгера детектирует именно гамма-излучение.

Для работы счетчика Гейгера требуется напряжение порядка 300-400 вольт. Вот принципиальная схема из Интернета:




Объект

В процессе собирательства разного рода часовых механизмов ко мне в руки попал вот такой объект.



Путем нажимания кнопок я понял, что это часы Да и стрелочный механизм, как и само исполнение, никаких сомнений в этом не оставлял. Однако еще два режима работы цифровой части явно намекали на дозиметр. Хотя бы тем, что единицы измерения были в милли- и микро Зивертах. Однако эти режимы показывали нули. Было ясно, что дозиметр не рабочий. Самостоятельно я такую неисправность победить не мог, поэтому пришлось искать специалистов. Усугубляло положение то, что в этот момент я не знал, что за прибор у меня в руках, и кто его сделал.

Первоначальное гугление результата не дало от слова «вообще»! По видимой на маске фразе «gamma control» находилось всё что угодно. Кроме этого прибора. Я был сильно озадачен.

Первое, что пришло в голову – попробовать поискать на минском «Луче». Стрелочная часть их, может они и всё остальное делали? Я попросил навести справки моего коллегу, уважаемого форумчанина из Минска Сергея Мелюка (ser34). С его помощью я получил первые «вводные» от нынешнего главного конструктора «Луча»: проект такой был в 1990е годы, проект был совместным у «Луча» и еще какой-то компании, и «Луч» даже разработал спецкалибр для этих часов. Но на этом всё. Всё остальное было вне «Луча».

Поразглядывав прибор в лупу ещё немного, я обнаружил на стекломаске полустертую надпись «чего-то-там-master». По этой комбинации через некоторое время была нагуглена минская компания «Полимастер», которая занималась и занимается оборудование для радиационного контроля. Солидный сайт, серьезные люди… Писал я туда без собой надежды, понимая, какое количество сумасшедших пытается с ними связаться

Однако через пару дней мне пришел ответ, причем от одного из учредителей компании, Сергея Михайловича Климовича. С его помощью и с помощью главного конструктора этого прибора, Леонида Вячеславовича Маля, также до сих пор сотрудника компании «Полимастер», я получил работающий прибор. А особенно греет мне душу то, что работы по ремонту осуществлял непосредственно сам главный конструктор .

Ну а до кучи я получил название этого прибора - "РМ1204", а также историю создания и этого прибора, и компании «Полимастер».


Бытовые дозиметры

Всё начиналось с бытовых дозиметров. И скорее даже не с них, а с аварии на Чернобыльской АЭС. После этой аварии вопросы контроля уровня радиации стали интересовать не только специалистов, но и широкие массы мирного населения. А ходить по улице с ДП-5 как минимум неудобно. Да и стоит он дорого.

На рынке резко возник огромный спрос на бытовые дозиметры, предназначенные для широких масс населения. И первым тогда еще советским прибором такого рода стал прибор «Мастер-1». Ниже – фото одного из вариантов прибора «Мастер-1» из интернета.



«Мастер-1» , благодаря простейшей схемотехнике, производился на разных заводах по всему бывшему СССР, и его суммарный тираж превысил 1 миллион устройств. А разработала его в Минске в 1986 году группа бывших сотрудников МНИПИ под руководством Александра Антоновского. Документация на производство прибора передавалась заводам-изготовителям по всему СССР, а группа авторов получала за это своего рода лицензионные отчисления от проданных изделий.

Из этой группы разработчиков в Минске потом выросла компания «Полимастер», которая сейчас является одним из мировых лидеров в производстве оборудования для радиационного контроля.



Вообще история этой компании, как и все истории создания успешных предприятий, очень интересна сама по себе. Но я хочу остановиться на уникальном продукте компании «Полимастер» – наручных часах с дозиметром, ради которых я и начал писать это эссе.


Часы с дозиметром

Спрос на бытовые дозиметры очень нестабилен. На волне паники их нужно много и всем, а потом всё стихает. И вот в 1994 году, во время спада спроса после пика конца 1980-х, компания «Полимастер», с целью расширения спектра продуктов, выпускает первый персональный дозиметр, встроенный в наручные часы. Прибор с чудовищным с точки зрения маркетинга названием «ДКГ РМ1204» (или просто РМ1204) . На сайте «Полимастера» я с трудом нашел фотографию их первых часов с дозиметром. Вот она:



Как я уже писал выше, для работы счетчика Гейгера требуется напряжение 300-400 в. Поэтому интеграция счетчика Гейгера в часы ставит перед разработчиками ряд интересных инженерных задач.

Специалистам «Полимастера» удалось решить эти задачи. В результате появился прибор, достаточно компактный для того, чтобы уместиться на руке, имеющий все функции электронных часов, включая будильник, ЦНХ, индикацию разряда элементов питания, и даже второй, стрелочный кварцевый механизм.

Эти часы производились с 1994 по 1997 годы, и всего их было произведено около 1000 штук. Этот прибор был совместным проектом «Полимастера» и двух известных минских часовых заводов – «Интеграла» и «Луча». Сама идея прибора, блок счетчика Гейгера, сборка и отладка – «Полимастер». СБИС (сверхбольшая интегральная схема), управляющая дисплеем, и сам дисплей – «Интеграл». Стрелочный кварцевый механизма – «Луч». Ради этого проекта был сделан специальный калибр 1656А, который от обычного 1656 отличается немного измененными габаритами.

Корпус делали тоже на «Луче», однако конструктив крепления ремешков совпадает с конструктивом крепления ремешков Электроники-53. Да и сами ремешки такие же, даже артикул тот же.

Корпус сделан по мотивам корпуса Casio Databank (фото коллекции Databank’ов, не моё):



Это позволило замаскировать толщину часов и сделать стрелочный модуль не слишком выдающимся по габаритам.

Посмотрим, что внутри:



На фото видно счетчик Гейгера (1) с трансформатором (2), дающим на выходе то самое высокое напряжение, также механизм 1656А (3). СБИС находится на другой (лицевой) стороне основной платы (4), под дисплеем, и на фото не видна.

На лицевой стороне: основной дисплей (5), кнопки управления (6) и стрелочный модуль (7)



Кратко функции прибора (из родной заводской документации)

Дозиметр наручный микропроцессорный ДКГ-РМ1204 предназначен для:
- измерения мощности амбиентной эквивалентной дозы гамма-излучения Н*(10),
- измерения амбиентной эквивалентной дозы гамма-излучения Н*(10),
- измерения времени набора эквивалентной дозы гамма-излучения,
- индикации времени в часах, минутах и секундах, индикации числа и месяца на цифровом индикаторе и использования в качестве будильника.
- индикации времени в часах минутах и секундах на стрелочных электронно-механических кварцевых часах.

Характеристики

1.Диапазон измерения мощности дозы: от 0,10 до 4000 мкЗв/ч
2.Диапазон установки порогов мощности дозы: от 0,10 до 4000 мкЗв/ч с шагом 0,01;0,1;1 мкЗв/ч
3.Диапазон индикации эквивалентной дозы: от0,001 до 9999 мЗв
4.Диапазон установки порогов эквивалентной дозы: от 0,001 до 9999 мЗв с шагом 0,001;0,01;0,1;1 мЗв
5.Диапазон измерения времени накопления эквивалентной дозы: от1 до 9999 часов
6.Предел относительной погрешности измерений:
+-20% в диапазоне 0,1-1999 мкЗв/ч
+-30% в диапазоне 2000-4000 мкЗв/ч
7.Диапазон энергий: от 0,06 до 1.5 МэВ
8.Энергетическая зависимость чувствительности относительно энергии 0,662 МэВ (Сs-137) в пределах энергий:
от 0,06 до 0,662 МэВ +- 25%
от 0,662 до 1,5 МэВ +- 15%
9.Время измерения устанавливается автоматически в пределах: от 1 до 300 сек
10.Средний суточный ход стрелочных часов при температуре (25+-5° C) в пределах: +-2 сек/сутки
11.Средний суточный ход цифровых часов с помощью цифровой коррекции устанавливается с точностью: +-1 сек/сутки
12.Питание дозиметра: 2 элемента типа V357
13.Контроль состояния элементов питания дозиметра:
1 уровень - индикация частичного разряда элементов питания
2 уровень - индикация критического разряда элементов питания
14.Время непрерывной работы дозиметра: 1 год
15.Питание стрелочных часов: 1 элемент типа V362,SR58
16.Время непрерывной работы стрелочных часов: 1,5 года
17.Допустимые условия работы:
-температура: -от 1 до 45° C
-относительная влажность: -до 80% при +35° С
-давление: -от 84 до 106,7 кПа (630-800 мм рт. ст.)
18.Габариты: 55x35x18 мм
19.Вес: 30 г.

Как видно их характеристик, в результате получился вполне законченный функциональный прибор, с очень достойным заявленным временем работы – 1 год от комплекта из двух батарей LR44. Это время непрерывной работы дозиметра и всей его электронной обвязки, так как фиксация эквивалентной дозы происходит непрерывно в течение всего времени работы прибора.

Часы-дозиметр получились нетяжелыми (30 грамм на руке вообще ничего не весят, особенно после любых механических часов) и не громоздкими. Заявленные 18мм высоты – это по выступающим точкам, а с учетом изгиба корпуса толщина не превышает 14мм в самой толстой части, там, где счетчик Гейгера и трансформатор. Для сравнения – на одной руке с современным Орисом.



Ну и просто на руке



Однако исполнение прибора, пространственный монтаж компонент высоковольтного блока, полное отсутствие какой-либо герметизации – всё это говорит о том, что это изделие было своего рода пробным камнем, нацеленным на исследование рынка.

Тем не менее, это вполне рабочий прибор, исправно исполняющий все свои функции. Показания РМ1204 совпадают с показаниями моего основного дозиметра. Показания сняты в присутствии часов с радиевым люминофором.




Первый в мире!

И еще раз подчеркну – это первый серийный прибор такого рода! Сделать принципиально новое сложное электронное устройство, на современном уровне технологий и с уникальной идеей – это дорогого стоит. Такое получается далеко не у всех больших компаний в условиях стабильного общественного устройства, а уж тогда, в 1994 году, в только что появившемся молодом белорусском независимом государстве, с гиперинфляцией и простыми бытовыми проблемами – это вообще кажется чем-то нереальным.

А ещё более нереальным кажется наличие 300 вольт напряжения внутри этого маленького приборчика


В коллекцию!

Компания «Полимастер»с тех пор выросла и окрепла и стала одним из мировых лидеров по производству продукции для радиационного контроля. Полную историю успеха можно прочесть на их сайте.

А для нас, больных Часовой Болезнью, эта компания особенно интересна тем, что до сих пор является единственным в мире производителем наручных часов с функцией дозиметра. После РМ1204 были еще РМ1205, РМ1603(А), РМ1208, а РМ1208А производится до сих пор с общим тиражом более 25000 экземпляров. Но вот я бы всё-таки подумал над названием

Мне лично особенно приятно от того, что уникальный прибор, из первой серии первых в мире часов с дозиметром, да еще и вернувшийся к жизни с помощью своего создателя, теперь живет у меня в коллекции!



Ссылки:
1. Про радиацию
http://www.russianatom.ru/information/
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98...BD%D0%B8%D0%B5

2. Про счетчик Гейгера
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1...B5%D1%80%D0%B0

3. Про историю «Полимастера»
https://dev.by/lenta/main/dozimetry
http://ont.by/news/our_news/bez-straha-i-ypryoka
https://myfin.by/stati/view/5943-sta...ly-antonovskoj

4. Сайт «Полимастера»
https://ru.polimaster.com/