این دتکتورها دارای یک عنصر تشعشع کنندهی رادیواکتیو میباشد.این مادهی رادیواکتیو، رادیواکتیو ضعیفی به اسم آمریسیوم 241 میباشد که مقدار این ماده با نیمه عمر 432 در هر دتکتور یک پنج هزارم گرم است. این اشعه یونی از نوع آلفاست که اشعهای با نفوذ کم محسوب میشود، به نحوی که با یک برگ کاغذ معمولی یا چند سانتیمتر هوا مسیر حرکت آن مسدود میشود. در اثر عبور اشعهی رادیواکتیو از هوای داخل محفظه و یونیزه کردن آن مقداری جریان عبور میکند. در مواقعی که دود داخل این محفظه میشود جریان عبوری تغییر می کند و باعث اعلام حریق می شود. به دلیل حساسیت زیاد در برابر دود در جاهایی که حجم آتش زیاد و دود کم حجم ایجاد می شود از این دتکتورها استفاده میکنند ولی به طور کلی می توان آنها را در مجتمعهای مسکونی، ادارات و بیمارستانها نصب نمود. بر روی این دتکتورها علامتی مبنی وجود تعشعات رادیو اکتیو حک میشود. از نظر زیست محیطی دفع این دتکتورها بعد از اتمام شارژ آنها که حدودا هشت سال طول می کشد مشکلاتی به همراه دارد لذا تولید این نوع دتکتورها کم شده است و رو به توقف میباشد.
عملکرد محفظهی داخلی در دتکتورهای یونیزه:
چمبر موجود در این دتکتور، آلومینیوم دای کاست شده میباشد در داخل این محفظه دو عدد پلیت نصب شده است که معمولا از جنس مس است، یکی قطب مثبت و دیگر قطب منفی یک قطعهی رادیواکتیو از جنس آمریکوم 241 که حدود 0.9 میکروکوریم میباشد و تشعشع آن بین 3 تا 5 سانتیمتر در هوا میباشد وجود دارد. مقدار تشعشع 33300 ذرهی آلفا در ثانیه، و در فضای داخل چمبره زوج یون در هر سانتیمتر مکعب و هر الکترون یا حفره بار کولن میباشد. هر ذرهی آلفا تشعشعی دارای 2 نوترون و 2 پروتون است. (هستهی هلیوم) در زوج یک الکترون و یک یون بار مثبت و هر ذرهی آلفا دارای 6mev مگا الکترون ولت انرژی سینیک میباشد.
ذرات آلفا به فضا پرتاب گشته و در اثر برخورد به ذرات هوا آنها را به بارهای مثبت (یون) و منفی تبدیل کرده و ذرات مثب جذب الکترود منفی و ذرات منفی جذب الکترود مثبت گشته و جریان ضعیف حدود 16nA به وجود میآورد. در اثر ورود مولکولهای دود، تعادل به هم خورده و جریان تا 10nA کم میشود. آزمایش بهترین ولتاژ را 300 ولت برای چمبر و بهترین فاصله را 3 سانتیمتر تایید میکند. اگر فاصله کمتر شود ذرات آنها به شدت به صفحهی مقابل برخورد میکند. اگر فاصله زیادتر شود ذرات در میانهی راه سردرگم و ترکیب ذرات مثبت و منفی در همان فاصله انجام میپذیرد. (Recombine)
دتکتور یونیزه با محفظهی دوتایی (Dual Chamber)
همانطور که میدانید علت وجود جریان در محفظهی دتکتور یونیزه پرتاب ذرات آلفا و یونیزه شدن هوای داخل محفظهی یونیزه و وجود بارهای مثبت و منفی و جذب آنها بهوسیلهی الکترودهای منفی و مثبت میباشد. در هنگامیکه دود وارد محفظه میشود ذرات دود به یونها چسپیده و باردار میشوند. (محفظهی دوم) و به علت سنگینی ملوکولهای موجود (دو قلو) در همانجا تعدادی از یونها مجددا با هم ترکیب شده و در نتیجه جریان بین الکترودها کاهش مییابد. (از 16nA به زیر 10nA میرسد.) و مقدمات آلارم به وجود میآید. در دتکتورهای با چمبر دو تایی یکی از چمبرها به عنوان رفرنس میباشد و در آن فقط هوا موجود است و هیچ گونه دود و مادهای وارد نمیشود. این چمبر فقط نشانگر وضعیت رطوبت و فشار هوا میباشد و در چمبر دیگر وجود دود، رطوبت، فشار هوا و … وضعیت محیط را مشخص میکند.
حال مدار الکترونیکی تفاضل یا مقایسهی جریانها را بر عهده دارد. در این حالت تغییرات رطوبت و فشار هوا و اثر آن از سیستم حذف شده (به علت وجود دو سیستم و دو چمبر) و فقط وجود دود موثر میباشد. بنابراین این دتکتور در مقابل تغییرات فشار و رطوبت فاقد حساسیت میباشد.
جهت استفاده از دتکتور یونیزه چند مورد مد نظر است:
1- دتکتور یونیزه نسبت به ذرات دود با قطر کمتر از میکرون حساسیت دارد.
2- در صورتی نصب دتکتور یونیزه مجاز میباشد که 0.2 متر بر ثانیه نباشد.
3- ملکول دودهایی که دارای خاصیت ضد یونیزه میباشند عملکرد این دتکتور را با اختلال مواجه مینمایند.
4- این دتکتور نسبت به فشار هوا و رطوبت حساسیت نشان میدهد.
در دوازدهمین کنفرانس بینالمللی سیستمهای اعلام حریق مطالب جدیدی به شرح زیر ارائه گردیده است:
در تحقیقات نشان داده است که در یک اتاق معروف به اتاق تست چندین دتکتور دودی، نوری و یونیزه در محلهای مختلف نصب و عکسالعمل آنها نسبت به حریقهای مختلف بررسی گردیده است. در تمامی موارد امتحان شده دتکتورهای نوری همزمان یا سریعتر از دتکتور یونیزه عمل نموده است.
تنها در حریق با پایهی هپتان که معروف به TF6(تست فایر 6) میباشد دتکتور یونیزه سریعتر عمل نموده است. حتی در صورتیکه حساسیت دتکتورها زیادتر شوند باز هم نتیجه دال بر عدم عملکرد سریعتر دتکتور یونیزه نسبت به نوری میباشد.
بر طبق استاندارد UL268 تنها دود چوب و کتان در وسائل خانگی توسط دتکتور یونیزه سریعتر شناخته میشوند.
نتیجه: به هیچ عنوان نصب دتکتور یونیزه در مکانهای اداری و ساختمانهای مسکونی توصیه نمیشود و امکان عدم عملکرد آن در این حریقها بسیار زیاد است. سرعت عملکرد دتکتور یونیزه بر طبق استاندارد UL268 میباشد.