2011年12月26日月曜日

ふろ(脱衣)場の暖房

冬場、入浴時の温度変化で体調を崩す。時には命取りになることも有ると云われています。
特に年寄りには体の負担が大きいらしいです。

簡単に暖房ができないか・是非暖房を付けて欲しいとカミさんの注文です。

住宅設備としては色々なモノがあります。
しかし工事を伴うモノが殆ど、手軽にという訳にはいきません。
使用時間は入浴時それも着替えの間だけです。
立ち上がりの早い暖房でないと役に立ちません。

こう云う時は輻射熱を大量に放射する電熱ヒータが向いています。
しかし床置きは狭い脱衣場では衣類への着火など危険が伴います。
天井付け、あるいは壁付けで、適当なモノはないかと探しましたが入手できません。
結局、市販の床置きのカーボンヒータと呼ばれるモノ・300/600Wを壁付けに改造しました。
熱器具の改造はあまりお勧めできません。火災事故など起こさないように十分な注意が必要です。
壁や天井との距離や断熱空間をよく考える必要があります。
出来れば消し忘れ防止のタイマー付きSWの採用が望ましいです。一般配線器具には適当なモノがなかったので今回は壁面コンセントに連動SWを付けただけです。いずれ改造が必要でしょう。

この工事には火災に関する特別な注意とコンセントの設置などは電気工事士の資格が必要なので概略のみ紹介しました。

2011年12月25日日曜日

ブリキ細工の電池ケース

写真をクリック→拡大
ブリキ(トタン板)の端切れで電池ケースを作ってみました。
電池はリチュウムイオン電池18650です。
この電池はノートパソコンなどに使われている電池でだんだん溜まってきましたがあまり使い道がないのです。
単3電池を2本使うより容量が大きくお得だと思います。
また最近の単3電池は容量を大きくしすぎてるのか液漏れが多いように感じます。最近のリチュウムイオン電池は安定性が良くなり発火や液漏れはほとんど無いように思います。
充電器も作ってあるのですが電池ケースが無いせいでしょうかイザ使おうと思っても使いにくい・・・それなら電池ケースを作っておきましょう。

実は、ホームセンタで『電池バネ』というモノを見つけたのです。
電池ケースについている、あのバネを売っていたのです。
これを見つけたので電池ケースを作る気になったのがホンネです。

トタン板を溝型に曲げ両端に電極を付けただけです。
電極はジャノメ基板に+には銅板、-にはバネ(ステンレス)をはんだ付けしただけです。
基板にはケースに取り付けやすいように足をハンダ付けしておきます。
トタン板やステンレス材のハンダ付けには普通の電子工作用のハンダではうまく付かないかも知れません。
専用のフラックスがありますが滅多にやらない作業のためにフラックスを用意するのも大変です。
私はヤニ入りのステンレス用糸ハンダを使っています。
チョット割高ですが便利です。鉄板などにも良く付きます。

工作自体は簡単ですが基板に付けた補強等の足とハンダかすが災いして電池がショートしたのです。
*取り付け足と+電極の間隔広くするようにしましょう。
全体が金属製で考えてみれば安全性に欠けるかも知れません。
安全性を考えるとプラスティックで作る方がよいかも知れません。
最近の電池は容量が大きいのでショ-トすると火災の危険があります。

2011年12月5日月曜日

ガイガーカウンタ その後

先日作ったガイガーカウンタ、不安定要素があると書いていますがそれは心配したとおりタイマー回路の負荷が重すぎたようです。
表示のLED回路にトランジスタのバッファを入れました。
校正についてはそのままかなりいい加減な方法で使っています。

さてその後、我が家周辺の線量は0.04~0.07μSv/hで自然環境レベルより若干多いモノのあまり変化はありません。

実は私の家では雨水を溜めて庭の散水などに利用しています。

このシステムのフィルタに汚泥が溜まり、その放射線レベルが気になります。こちらも参照下さい。

http://ja1cvf2.blogspot.com/search/label/%E6%94%BE%E5%B0%84%E7%B7%9A%EF%BD%A5%E7%B7%9A%E9%87%8F%E8%A8%88

こちらのブログでお話ししたのですが、スズメバチ騒ぎでお掃除を中断していました。
この汚泥付近の線量は当時0.17μSv/h程度でした。
土曜日に雨が降りまして、今日掃除の前に測ったら0.14μSv/h(2回測定)でした。
そして簡単にブラシで掃除して、水で流して再測定しましたが数値は殆ど変わりません。
この容器はプラスティック(ABS系?)製です。容器の細かい傷に染込んでいるのでしょうか?
除染は簡単ではないです。
但しこの場所の線量には環境値も加算されていますので気にする値ではないと思います。
(測定精度も問題です)
しかし、もしこの場所にずっと留まっていたら、年間許容線量を超えることになります。
ここは福島からおよそ120キロも離れたところです。
これを考えると福島の方はどうすればよいのか?気休めのような政府の発表は???です。

*年間許容被曝量 1mSv/y以下と云われています。1.2μSv/hの場所にずっと留まるとおよそこの位になります。これを超えても急に問題になる訳ではなさそうですが放射線障害については解らないことが多いようで気がついたら『あのときの・・・』、それも10年20年先のことでそのときは手遅れの場合もあるでしょう。

2011年10月15日土曜日

Umblera Radio ・ 高感度高出力・傘ラジオ 1



大きいアンテナを使って高感度高出力鉱石ラジオの実験です。
ゴルフの傘、直径は120cm
この手のラジオを成功させるには大きなアンテナを使うことにつきると思います。
普通のロングワイヤアンテナやダイポールアンテナが目に浮かびます。
それとて、アマチュア無線用のアンテナの代用が殆どでBCバンドでは短縮されたアンテナです。
NHK東京第1放送のアンテナは1/4波長でも約126mです。風船で細いデンをつり上げたら出来るかも知れませんがチョット無理。


現実的なのはループアンテナに落ち着きます。




 大きいループアンテナを使ったラジオは
『鉱石ラジオで遊ぼう』を参照下さい。
http://park15.wakwak.com/~ja1cvf/sp/kouseki-asobou/kouseki-asobou.html
*参照ページは必ずご一読下さい。新たな説明や回路を省略しています。

ベランダやカメラの3脚に固定します
ゴムで縛るのが簡単です。
もっと大きなループアンテナを作る・最初の事例は構造が軟弱で不安定でした。大きすぎるため方向を定めるのも困難がありました。
これは実験当日の天候不良も影響し満足な実験が出来ず 失敗 でした。失敗の原因はもう一つ、大きすぎることです。




『携帯式鉱石ラジオ』
http://park15.wakwak.com/~ja1cvf/diy/keitai-radio/keitai-radio.html
これは安定性も良く高感度で大成功です。
さらなる高感度化の希望がわいたのはこのラジオの結果でしょう。


携帯式鉱石ラジオは約60cmの木枠を作りコイルが安定に動作するように工夫しています。大きなループアンテナは浮遊容量が多くなるためインダクタンスの計算が厄介です。
コイルの線が不用意に動くことは出来る限り避けるべきです。
コイル(アンテナ線)は内側に
丈夫な木枠のお陰で安定性が良くQが高いコイルが出来たと思われます。同調がシャープで、Qの高さを実感します。


今回はアンテナの筐体に傘を使ってみました。
このアイディアは
『日用品で作ろう傘ラジオ』の引用です。
http://www.kasaradio.com/
このラジオは東京高専の小池、阿津、研究室で低学年の専門導入や中学生、小学生の興味喚起のため活動によるモノです。
傘を筐体にすることにより簡単にループアンテナを作ることができます。傘をたためば小さくなりますので持ち運びも可能です。
気になる点として金属製の骨がコイルにどのような影響を与えるか?と云う疑問です。
コイルを固定するための工夫









傘の骨はコイルと直交し一番影響の少ない結合です。
実際には問題ないと云われていますが詳細の考察はしていません。 
取り敢ず作ってみましょう。
*さいきん、骨がプラスティックのもの、木や竹のモノがあることを知りました。それなりに高価です。
私が使用したものはゴルフの傘・直径約120cmです。
コイルの作り方はいろいろな方法が考えられます。東京高専の記事など参考に工夫してみましょう。




私はユニバーサルブッシュと呼ばれるプラスティックのゲジゲジを利用しています。
これを骨に嵌め溝に線を通します。固定は紐やインシュロックを使用します。
たっpにはラグ板を付け
接触不良を避けます


コイルの巻き線一回ごとにタップを出しラグ板などを付け、安定にクリップなどが使えるようにしておきます。
傘布は外さず内側にコイルを巻くことで、傘をたたんだ場合とても収まりが良くなります。
骨と骨の中間部分にもヒモをp使ったセパレータもどきを付けています。
写真ではよく見えませんが緩く結ぶのが肝要です。


今回のコイルはビニール撚り線12回です。インダクタンスは実測していませんが300μH程度と推定します。
クリップコードでコイルと接続



ラジオ受信部は『コイル脱着式鉱石ラジオ』
http://park15.wakwak.com/~ja1cvf/diy/radio-base/radio-base.html
を使用します。
このラジオはいろいろなコイルの性能を比較するために標準的な受信機として作ったものです。




鉱石ラジオは回路が単純なためどこかを変更するとあちこちに影響が出ます。それでは比較することが難しくなるのでブロックごとに分けておきます。

150μA程の検波電流を確認
 検波電流は150μA程流れています。

ダイオードはショットキバリヤ 1s199 です。
LEDが光ることでエネルギを電力として取り出す可能性が見えてきました。これはまだ終わりではありません。
検波器をLEDに代えると
光ります(高輝度タイプ)


















※鉱石ラジオとゲルマ(ニューム)ラジオ基本的に全く同じです。検波器に方鉛鉱などの自然鉱石を使ったモノが鉱石ラジオ、ゲルマニュームを使ったモノがゲルマ(ニューム)ラジオと分けてる場合もありますが検波器(ダイオード)の種類は色々でFETやトランジスタを検波器に使ってる例もあります。細かく分ける意味がないと思い最近は 『鉱石ラジオ』 の表記を使っています。こだわる理由はありません。


※このような高出力の鉱石ラジオ実験は放送局の近くでないとうまく行かないことが多いです。
たまに、『鉱石ラジオを作ったけど聞こえない』 と云うmailなど頂くことがあります。チャント出来上がっているのですが受信地の電波が弱く受信できないこともあります。
鉱石ラジオの実験には放送局からの電波が確実に届いている必要があります。
私の携帯式ラジオは自分で聞こえる場所を探す、どんな所が電波が強いのか、それが解り出すと面白いモノになります。
どこでもLEDが光るエネルギを得られる訳ではありません

2011年9月21日水曜日

作業台のテスター

工作をしてるとき何だかんだ云ってもよく使うのがテスタです。
小さな作業台ではテスタも結構邪魔になります。
前面の引き出しに貼り付けてしまいました。
引き出し開閉の邪魔にならない横型のテスタをマグネットで固定しています。
テスタ棒コード吊りはステンレスの棒を曲げて加工します。不要のアンテナ棒(1.5Φ)です。
上の方にコードを通す丸輪を作り、固定部分はコイル状に丸め引っ張れば適当に曲がってくれます。
1.5Φと云えどもステンレスバネ材は硬いです。
太いネジなどに巻き付けて成型します。 14mmのネジに巻き付けて出来上がったサイズは18mmでした。
固定のための成型をして完成です。
U字型に曲げたところを固定しますがそのままではネジを締めると開いてしまいます。
ワッシャの縁を少し曲げて逃げ止めとします。
こんな感じで固定します。
曲げワッシャがないとすぐにゆるんだり外れたりします。

2011年9月17日土曜日

時計の照明


壁掛け時計ですが深夜には真っ暗で見えません。
最近は夜中に光る時計もあるようですが私の家のは旧式・真っ暗で見えません。
カミさんは新しい時計が欲しいようです。

買いに行く前にジャンク箱の中から掻集めで『時計の照明』を作ってみました。
電源は携帯の充電器。
トランジスタは2sc***適当に使ったのでなんだか解りません。
*写真を見たら2sc1345でした。
CDSも色々規格はあるのでしょうが解りません室内の明るさで10kΩくらいでした。
LEDは高輝度タイプ、オレンジです。ビームの狭いLEDですがそれでも広いので黒いチューブを被せ光の広がりを抑制し70cmほどの距離から投光しています。
電源側の抵抗100ΩはLEDの最大電流を押さえるためです。
投光時の電流は15mA程度、部屋が暗いと多くなります。
待機時は10μA以下と思いますが1次側ACラインの電流は如何に?

CDSに直列の可変抵抗は室内の照明が付いているときはLEDが光らないようにSETします。
ケースも手持ち品ですが綺麗にまとめないと嫌われます。この程度なら我慢してもらえそうです。
最後の写真・右上の角に照明ユニットが付けてあります。
左下の丸い時計にLEDで照射。
コレで夜間、部屋の電気を消しても時計は見えます。
夜はこんな感じです。
(カーテンを閉めての偽装夜間撮影です)

2011年8月17日水曜日

CAMERA ARM カメラアーム


小物写真撮影用のカメラアームを作ってみました。
作業台の枠にカメラを固定し安定な撮影が期待出来ます。
これで手ぶれが少なくなりました。リモコンかレリーズが有ればなお良いのですが。
レンズから撮影テーブルまで約35cmです。
高さは変えられませんが最近のカメラはズーム付きでカメラ高を変える必要はありません。
取り付け部品は中古のアルミ端切れです。古材なので無用の穴があります。
UPにすると雑な作業が目立ちます
 角パイプや角材を利用し水平を維持できるように工夫しています。
この他に固定用のビスなどが必要です。

このカメラはジャンク品として路上の段ボールの中から選り取り見取りで売られていたモノです。

薄型で小さく軽いモノを選択しました。
重いモノではアームのたわみが気になります。重いカメラではこのような片持ちでは支持できないでしょう。
使わないときはカメラを外していますが、このようにアーム部分を脇に寄せ棚の上部に一時待避できますので作業の邪魔にはなりません。

金具を組み立て棚に固定します
画素数は320万画素でこのようなnetの写真用にはピッタリです。面倒な圧縮操作も要らず快適です。

カメラ固定用ネジは三脚から外したモノを使っていますが、1/4インチのネジで合います。傘の先端のネジでもOKです。
工作で溜まってくるジャンク活用で便利なモノが出来ました。

作業中に一時待避






2011年8月6日土曜日

OMRON HJ005 の改造 その顛末

結論から云いますとHJ-005のパルスカウンタとしてのスピードアップは失敗です。
どうやらチャタリング防止回路は100均のD社のような単純な回路ではなさそうです。基板上には10個のコンデンサが載るシルク印刷がされています。その中には実装されてないモノもあります。
c1,c2,はXtalの負荷容量で発信周波数の調整用です。心臓部は基板上にモールドされたICで回路解析は困難です。
ターゲットにしたc3は多少スピードアップしたように思ったのですが空振りのようです。
実装されたコンデンサは104(0.1μF)でしたが付けたり外したりして動作確認しましたが15Hzが最高、1分間のカウント数は900CPMでした。
実はそのコンデンサは実験中にピンセットではじかれ行方不明です。代用品を付けて本日の実験終了です。
Xtalが使われていることから多機能のCPU制御と理解するべきでしょう。


最高カウントが900CPMというのはGM管によっては充分な早さですが高感度な検知器では足を引っ張るかも知れません。
ガイガカウンタの実験はもう少し進めて見ます。

2011年8月5日金曜日

OMRON HJ005 の改造

 文字が大きくて気に入ってる歩数計 OMRON HJ005 ですがチャタリング防止回路が効いて早い周期のパルスを受け付けません。
この応答性を改造してみました。

もちろん歩数計としては充分な機能を持っています。とくに余計な機能がないのでパルスカウンタとして使うには最高です。改造した場合当然のことですが最悪壊れて使い物になりません。
ケースの色は2色有るようです。
どちらでもお好きなモノを選べばよいのですがケースが半透明の白っぽい方を改造しました。
これにはそれなりの理由があります。
中身が何となく見えますからハメアイの爪の位置が解るのです。
爪の位置をねらって小さいドライバなどでこじ開けます。
ケース脇にある小さな黒いネジバッテリ交換用のネジを外すのを忘れないように。

一番勇気が要るところです。
ケースの材質も良く適当に弾力があり簡単に開きます。
さすが有名メーカ製?
ケースの蝶番部、軸の脇をニッパなどで切り取ります。この軸は外せるようになっているのですがジグが無ければ無理。どうせ元には戻せません。切り取るのが簡単です。基板面には歩数計測の振動バーが付いてます。これとまとわりつくように細い針金(バネと感度調整レバー)が出てきますがこれらは不要です。
文字盤側に蝶番の片割れが出っ張ってきます。これは丁寧に折り傷を付け切り取ります。

 直ぐ下にコンデンサとXtal(水晶)が迫っています。ご用心!
クロック用のXtalと思います。
振動バーを取り去り、軸受けとなっていたプラスティックのベースを基板と同じ高さに切ります。

基板固定は小さなビス6本です。其れを外せば基板が外れます。
バッテリホルダが接着されてます静かにはがしましょう。
逆さまにすると液晶が落下する可能性があります。ご注意!
液晶と基板は導電ゴムで繋がっています。
これは単に圧着してあるだけですが指で触ったりゴミを付けたりすると正しく表示されなくなることがあります。
この部分は何かオイルのようなモノが塗ってあるようですが確信がありません。
アルコールなどで掃除するくらいでお勧めできる修理方法は???です。

画面をクリックすれば
拡大して確認できます。
正しく動いてるときは手を触れないことです。


まず外部取り出しは
電源‥バッテリホルダの近くから、リセットSW‥jp1,jp2,辺りから、カウントSW‥ガラスのリードSWの両端から、細いリード線(6本)で引き出します。
これでHJ005はパルスカウンタとして使うことが可能です。
早い周期に対応するためにはリードSWの直ぐわきC3を外すか小さいものに代えます。C3は104(0.1μF)が付いているようです。
102程度あるいは取り去ればかなり早くなるでしょう。
小さいチップコンです。

 周波数応答性や感度が気になる方はカウントSWの所にオーディオオシレータなどを繋ぎ確認するのも良いでしょう。


あまりにも簡単にOKしてしまったのですがやはり気になります。
オシレータを繋いでやってみました。やはりです!
10秒間計測で150カウント=900CPM。(15Hz入力で計測)周波数を上げてもこれ以上は上がりません。これ以上の表示をねらうなら他のコンデンサを同じように試さなければなりません。
チップコンデンサの交換は虫眼鏡のお出ましでやっとの作業、気が重いです。

深追いは怪我の元、適当なtころでOKを出したいのですが。


取り出した信号線について電源の極性や信号とグランド(アース)との関係をよく調べましょう。
ここでは電源2本、リセット2本、カウント2本、合計6本を引き出していますが jp1,リードSWのr2側は電源の+側と共通のようです。
テスタなどで導通や極性を調べるとき、テスタに流れる電流にも注意しましょう。特にアナログテスタは電流が多いので正しく計れない、あるいは歩数計を壊すこともあります。
このような微少電力で動く電子機器は要注意です。




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2011年7月30日土曜日

ガイガーカウンタ 2  ( home-brew Geiger-Müller counter 2 )

画像をクリックすると
拡大表示されます。
こんな感じにできあがりました。


使い方は簡単です。SW-ONすると液晶表示『 000.00 』が出ます。
RESETを押すと緑ランプが点灯し放射線を検知すると赤ランプが点滅します。カウンタ(液晶表示)も作動します。
緑ランプが消灯すれば計測が終了です。そのときの液晶表示が測定値です。
測定値の信頼度は『目安』程度で信頼性は高くありません。校正の方法が信頼度を左右しています。
校正の方法は一番安易な比較法です。信頼できる測定値と同じ表示になるように合わせるだけです。その一点だけしか合わせていませんので『目安』として使うレベルです。
 具体的には1分間動作させその数値を読み取ります。

最上部両端の金具でGM管を固定
その値と正確な値を比較します。そしてその倍率分だけ測定時間を調整します。
GM管の感度は変えられませんので時間で調整します。
この実験には高電圧の回路があり感電の危険があります。また、全く同じ部品を調達するには困難があります。電子回路に対して動作原理を考え、高電圧に対する注意と代用部品を選択できる程度の知識が必要です。


キーとなるGM管は秋葉原等で入手可能です。いずれもジャンク品あるいはそれに近いモノです。取説のないモノがほとんどです。netなどでお調べ下さい。

私が使用したGM管はロシア製です。 
秋葉原ラジオデパート
桜屋電機
<http://www.sakurayadenkiten.com/>で購入しました。
売り切れになる可能性があります。しかし基本的な使い方は皆同じで感度の差はありますがどれでも使えます。

SI-37G はガラス管フューズを一回り大きくしたサイズで取り扱いが楽な方です。フューズホルダを改造して基板に取り付けています。半田付けは禁物です。
このタイプの感度は高い方ではありません。


このGM管を働かせるためには400~500Vの電源が必要です。電流はほとんど必要なく電圧さえあればフラッシュライト電源、小型冷陰極管電源、などが流用できます。もちろん自作も可能です。
GM管周りには600V0.47μF(表示は474)のコンデンサや5~10MΩの抵抗など入手しづらい部品もあります。GM管と一緒にお求めになると良いでしょう。
このようなジャンク基板を使うとその中身は良くわかりません。私が使ったモノは1.5Vで動作するモノでしたが電圧が低く、3Vでは高過ぎ電源と直列にダイオードを入れ電圧を下げています。
電圧測定に内部抵抗の低いテスタを使うと電圧が低く表示されることがあります。また、電圧が高すぎるとGM管が連続放電し測定でき無いだけでなくGM管その物を壊すことにもなります。ご注意を!
このようなことは他のユニットでも同様です。
回路を追跡しスマートな改造をしている人も居られます。すこし見習わなくては・・・


この基板の裏には歩数計(OMRON HJ-005)を流用した表示ユニットがついています。

これの動作電圧は1.5Vです。古いタイプの赤LEDをツェナーダイオード代わりに使っています。最近の高輝度タイプや他の色では電圧が高すぎます。もちろん1.5Vのツェナーダイオードを使うえば間違い有りません。
アナログ表示も面白いですがこれを利用したもう一つの理由は先ほどの校正が簡単になることも大きな要因です。
このタイマーユニットのホールド時間を調整し見かけ上の感度調整をします。

しかし実際にはいろんな基板の寄せ集めで電源の極性が違ったりして結構厄介なモノです。
歩数計を使った場合チャッタリングを押さえるため早い周期のパルスには反応しないようになっています。HJ005の場合1秒に2カウントぐらいが限界のようです。基板上には3ヶ所にコンデンサがついていましたが、その辺をいじれば早い周期のパルス応答性が良くなると思います。
放射線の高レベル地帯では取りこぼしが増えこのままでは誤差が多くなるでしょう。

カウンタユニットとのインタフェースに使い慣れないフォトカプラを使ってみましたが電圧が低いためか、チャッタリング防止回路のためか、不安定な要素を含んでしまいました。
うまく働くフォトカプラを選別して使っています。


もう少し回路構成をしっかり考えればもっと簡単にできたと思います。
電池もニッケル水素2本(2.4V)にした方が良かった?高圧回路も大メシぐらいで全電流は約100mA !気になること多数で良いできではありません。

表示用のLEDは高輝度のグリーンを使っていますがICの出力電圧が低いですから白などは対応しません。1mA程度の電流で充分の輝度が得られます。


中身のできが悪ければケースぐらい格好良く作らねばなりません。
ケースはTAKACHIのLC115H-M2・単3x2電池ホルダ付きプラスティックケースを使いました。穴開け部分を紙の上に作図しピッタリ貼り付け加工します。
しかしGM管の長さがあまりにもピッタリ。少し余裕を持たせる意味でケースの一部(角の部分)を削りました。
基板取り付けようのカラーも歩数計ユニットを取り付けたため真鍮の板を丸めて高さを合わせています。



表面パネルはプリンタで作り透明アクリルを被せて少しでも見栄えが良くなるように作ってみました。


【 放射線の線種と測定方法について 】
放射線にはご存じの通りα線、β線、γ線、中性子線などがありますが私自身、理解度が低く、色々な資料を鵜呑みにしてる状態です。
GM管はβ線も検知しますが主にγ線を測定します。
簡易型線量計もγ線を測るモノがほとんどです。
私の場合、β線についてはその飛翔距離を考え標準的な位置 『地上1m』 を測定位置として特にβ線カットのフィルタを入れてません。
β線の遮蔽には薄いアルミ板・・・の記述がnet上に見えますが薄いの表現は曖昧で資料により2~5mmの違いがあります。飛翔距離も0.5~1mの記述も見られます。

これらを総合的に判断し 『地上1m』 ならβ線はほとんど無いと考え単純にパルス数を数えて、これをγ線の数としています。
1分間に6~7CPMをカウントしたとき、同じ場所の町の測定データは0.16μSv/hでした。

複数回測定し平均化する。
これを基準値に測定時間を2.5倍すれば近似値が得られるモノとしています。
1分間(60秒)の平均値・・6.5
時間軸を2.5倍(150秒)にすれば・・6.5X2.5=16.25  小数点以下は切り捨てられるので・・16
この倍率は実測しながら決めています。かなりいい加減!!
この時歩数計の表示は 00016  下2桁目に小数点と単位を書き込み・・000.16μSv/h
これでCPM→μSv/h の変換が出来ました。


★最近気がついた新たな問題点。(8月5日追記)
表示の不具合は歩数計の取りこぼし以外にプラスティックケースの静電気が悪さすることに気がつきました。高圧回路とケースが近づきすぎる部分がありケースを手で擦ったりすると過大カウントすることがあります。
高圧、ハイインピーダンス回路は嫌ですねえ!


参考資料
http://p.booklog.jp/book/30823
こちらのサイトに漫画化された 『放射線の正しい測り方』が紹介されています。



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2011年7月20日水曜日

ガイガーカウンタ (home-brew Geiger-Müller counter)

秋葉原で手に入れたロシア製GM管、これでガイガーカウンタを作ってみました。
云わずと知れたジャンク品です。詳細データは何もありません。
ロシア製のGM管
私の予備知識としては
『GM管に4~500Vの高電圧を掛け放電寸前の状態にしておき、そこに放射線が飛び込むとそのエネルギで励起され放電が開始する』
『一般的な放電管では放電が持続してしまうがすぐに放電を停止させる工夫がしてある』
こちらの方が参考になるかも知れません。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AC%E3%82%A4%E3%82%AC%E3%83%BC%EF%BC%9D%E3%83%9F%E3%83%A5%E3%83%A9%E3%83%BC%E8%A8%88%E6%95%B0%E7%AE%A1
高圧電源としては使い捨てカメラのフラッシュライトが使えそう。
GM管は放射線の数を数える機能しかありません。強弱は検知出来ないのです。当然ですが微弱なものは検知せず取りこぼします。
そんないい加減なもの! とは云いながらも放射線数と放射線レベルには比例関係があるらしい。
一定時間に多数検知した場合は放射線レベルも強いと考えられます。
その放射線数を数えるカウンタには安価に出回っている歩数計の利用を考えています。
しかし放射線の測定には線種や遮蔽物などの影響を考慮する必要があり正確な測定は望めません。あくまでも目安として使う程度です。そのため校正も簡単な方法で済ませます。
さて、とりあえず動作するモノを作ってみました。
半田付けの数はほんの僅か。
test用電源としてメガーを利用
手持ちの部品をつなぎ合わせただけです。
高圧電源には500Vメガー(絶縁試験器)を使っています。
メガーというのはテスタの抵抗レンジと同じですが高抵抗を測るため昔はハンドルを回して高電圧を発生させていました。
いまはSWポンで高電圧を発生させ定ます。
この電力をGM管の電源に使ってしまいます。
基板にのっているのがGM管(SI-37G)。ベータ(β)線、ガンマ(γ)線が測定できると簡単な資料がnetにありました。参照下さい。
その出力を100均の安物アンプに繋いでイヤホンで聴いてみます。
このままの姿ではいかにもお粗末。いずれキッチリ作ってイザと云うときに備えましょう。
GM管部分をUPしました。
プツンプツンと時に早かったり遅かったり。1分間に6~7回(6~7CPM)。これを最近聞き慣れたμSv/hの変換するには?
私も勘違いしかけた簡易計算の数値もnetにあります。しかしそれらの数値はその機器特有のものでそのままどれにでも対応するとは考えられません。
放射線の計算はとても難解で私には手に負えません。
標準的な線源で校正するのが建前ですがそれは被曝と裏腹でとても危険なコトです。
最近は地元の線量が町のホームページなどに出ています。出来れば同じ地点で、近ければそのまま比較して自分の線量計を校正するだけで充分と思います。
【私の校正方を具体的に】
公園の芝生の上50cm?で計測
私の家は町の測定地点(実際に見てきました)から200mくらいの距離です。
ほとんど自宅のデータと変わらず6~7CPMでした。その日公開されたデータは0.16μSv/hでした。
ここからがcvfマジック!!
6~7平均して6.5 
公表値0.16の小数点を無視し16
16÷6.5=2.46・・・この数字が何を意味するか?
自宅で1分間の測定値、これの2.46倍は?

測定時間を2.46倍にする、つまり約2分半。それでカウンタには16と表示されます。小数点を1の前に付ければ0.16となります。
放射線を関知すると赤ランプが点滅、
測定が終了すると緑ランプも消灯。
つまり1分カウントの2.46倍の演算をすればよいのですが歩数計にそんな機能はありません。
1分間を計測するタイマを2.46倍(約2分30秒)にすれば良いのです。
チョットだけ完成画面をお目に掛けます。測定値は測るたびに違います。3回くらい測ってその平均を測定値とします。
この測定値には多くの問題を含んでおりまして『目安』からの脱却は難しいようです。


いよいよ制作中の様子をお目に掛けます。






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