2012.12.03
2012.11.21
とりあえず、ガイガー管 LMD7317 を購入してみました。 かなり厳重な梱包です。
テストするにも、雲母板が損傷すると、使えものにならなくなるので、ケースに収納しました。 また、α線も検出できるので穴を開けた。
高圧電源ですが、以前はST-14を使いましたが、今回は3Vで駆動したいので、写るんですのトランスを流用しましたが、パルス幅が少なすぎてコントロールがPICではかなり厳しいので諦めました。(実験したのですが、満足な結果が得られなかった)
またアナロ回路の方が良いのですが、スペースの関係上、最小構成にしたい。
そこでFET1個とコイル1つの最少構成で試してみました。
12F623を使用して、FETのゲートのパルス幅を変化させて、電圧を安定化しましたが、結構難しいです。
プログラムは、数行程度です。 フィードバック電圧を2.5Vに設定して、電圧が多い時はパルス幅を少なく、電圧が低い時はパルス幅を多くするようにプログラムしました。
電池ボックスがあるので、基板上の高さ制限があるため凝った回路にできない。
入力電圧2.2V-3.2Vで、500V±1%程度。 安定化させない方がノイズは少ないし、安定化するメリットがあるのかな?
DC-DCコンバーターの原理
http://www.geocities.jp/kin79e/dccon.html 画像はここから流用させて頂きました。
12F683の代わりにNE555で1KHz出して、DUTYを変更して電圧を調整しても可能です。
上記の回路は、12F683(秋月電子で100円)のアナログポートAN3が、約2.5Vの電圧になるようにDUTY比が変化します。 あくまでも簡易安定化電源です。
PICで簡単なプログラムを書いてみましたが、やはりアナログ回路にはかないません。 A/D変換の時間、ループバックする迄の時間が掛りすぎていますね。(プログラムの改良の余地あり) NE555よりも部品点数が少ないのが特徴です。3.3Vで駆動しようと思ったのですが、FETのVGSが5V以下になると、D-S間のON抵抗が高くてスイッチングしてくれませんでした。 秋月電子で一番高いVDS耐圧い(900V)FETを選んだ(2個で100円です。安い!)のですが、まさかVGSも高くなければならないとは思いませんでした。 代わりのFETを探さなければ...DC-DCコンバーター(秋月電子で500円)もノイズが少々気になるので、直接電池駆動したいところです。
一応、2.2V-3.3Vまで出力電圧はほぼ一定です。出力電流の変動はチェックしていませんが、200CPMぐらいパル入れても、出力はビクともしていませんでした。
もうひとつ気になる点は、12F683のAN3の入力インピーダンスはどのくらいなのか? あまり低いと100MΩと470KΩで分圧した意味がなくなってしまいますので、ただ、この抵抗を低く変更すると消費電力が増加するので、FET入力OPアンプをバッファーに入れるかです。 まあ今のところ動作しているので良いか...
消費電流は10mAでした。 直接電池駆動にすれば少しは減ると思います。
2012.11.05
MCA - SPECTROMETER USING A DSO NANO
これは、ガンマ線スペクトロメトリーのためのマルチチャンネルアナライザにDSOの201ナノオシロスコープを変換するためのプロジェクトです。
以前紹介したDSO nano オシロスコープのファームウエアーを改造して、スペクトロメトリーにしたものです。 とても興味深いですね。 後日、ファームを焼いてみます。
DSO Nanoのファームを書き換えて試してみました。 ガイガー管からエミッターフォロワー回路を通っているので、極性を正極に切り替えたら表示されたのですが、基準になる放射線源を持っていないので、表示出来なかった。 やさしお(カリウム)を買ってきて試してみます。
ウラン鉱石なら持っているのですが、こちらは弱いβ線しか出ていないので、反応しません。
出来れば、エミッターフォロワー回路を通さず、直接接続した方が良いかもしれません。 SDカードエラーが出てしまいます。 FAT16やFAT32にフォーマットしてもエラーは消えませんね。 PCでμSDを検査しても正常なんですが...?
放射線源
http://www.makisima.jp/engineering-lab/wiki.cgi?RadiationSource
MCA - SPECTROMETER USING A DSO NANOその後
DSOの201ナノオシロスコープのファームを書き換えて、ガンマ線スペクトロメトリー・マルチチャンネルアナライザ化を試してみました。
まだ、サンプル放射線源を持っていないので、自然界で評価になります。 ちょっと改造して、ガイガー管から直接接続してみました。 たぶん東京にはCS134とCS137はそこらへんにたくさん飛散してと思われる。
CS134とCS137の山かな? それともノイズ? ちょっといろいろ実験してみたいですね。
SDエラーは2GBのμSDをFAT32でフォーマットしたら直った。 1GBのμSDは何をしても駄目でした。
10分ぐらい計測してみたところ、まあまあ綺麗に2つのピークが出ていますね。 これはCS134とCS137のようです。
エネルギー帯が少々高い方向にずれていたので、調整しました。
Y軸を対数にしてみました。 Y軸:カウント数 X軸:KeV
http://bq-center.com/wordpress/?p=774 こちらで紹介されているCSのすペクトラムが載っているのですが、DSO GGV2ではCS134-796KeVが表示できていません。何ででしょうね? レベルが低いので、このガイガー管では拾えないのでしょうか。
DSO GGV2用回がーカウンター3号機を製作しようかな?
高圧電源の安定化 高圧電源がST14山水のトランスでは不安なので、写るんですのトランスを流用する予定です。 まだ売っているんですね。 とっくに製造中止かと思いました。(在庫限りかもしれません)
ガイガー管の選定 LMD7317?
Geiger Counter 2号機の製作中
アルミケースを使用して、γ線のみピックアッ出来るようにした。 ケースが少々小さいので結構苦労する。
2011.10.12
台北-成田間の放射線量を計測してみました。 思ったより高かったのでびっくりです。 最高5μSv/hを表示しました。(キャリブレーションしていないので、数値に関しては目安です。)
2011.10.03
C1-180Gを使ったガイガーカウンターの製作
とりあえず、CI-180G Geiger-Müller管が到着したので、ミュラー管の動作チェックを行ってみました。 テンポラリーで、NE555のタイマーで6KHzを発振させて、デュティー比を変化させて電圧を調整しています。バラックで組んでみました。
総製作費、3千円程度です。
iPhone用アプリ、ガイガーポットを使用させて頂きました。 このアプリは素晴らしいですね。
出力を iPhoneに接続して測定してみました。 噂通りSBM-20の約2倍以上感度があるようです。
PIN ダイオードより遥かに簡単で感度も10倍以上良いです。 BG値は約30CPMのようです。 PINダイオードでの測定では、感度が低いため長時間(最低でも10分間以上)測定しないと正確な数値が測れない。
測定した場所は、0.05μS/h~0.08μS/h程です。
iPhoneのヘッドホン端子が下記のようになっています。 接続はMIC-GND間を使用し、両端に抵抗(10KΩが妥当かどうかは不明)を接続しないと、外部マイクに切り替わらない様です。
回路図が間違っていたので修正しました。
ガイガーミュゥラー管の電圧は、9V時375Vに(最初はガイガーミュゥラー管を外して調整してください)セットしました。 あまり電流を流せる構造になっていないため、安物のテスターで測定すると電圧が下がってしまいます。 オシロのプローブも高電圧用の100:1のプローブで測定して下さい。 基板はガラスエポキシ基板を使用してください。 また高圧回路部は半田付け終了後、アルコールでヤニを綺麗に落としてください。 絶縁抵抗が低いと電流がリークしてしまいます。 ガイガーミュゥラー管SBM-20でも同じ回路で使用できると思います。
2011.09.26
ガイガーカウンターの製作をしてみようと思っていたのですが、なかなかやる気が出なかったのですが、ピンダイオードによる検出記事を見て試してみました。
残念ながら、検出できたγ線が1分間当たり3~5回程度だったので、かなり精度が悪いため途中で諦めました。
高圧回路は、山水のトランスでST-14を使用して発生させている。 電圧調整は、矩形はのデューティー比を変化することで変えることが出来ました。 PICからハードウエアーPWMで簡単に6KHz出力(この辺りが効率がよさそう)とデューティー比を変化することが可能です。 手持ちのコンデンサーを使用したので、少々リプルがあるのですが、キャパシターの容量を増やす予定。
と言う事で、Geiger Tubeで再度チャレンジすることにしました。 まだ、オーダーしているGeiger Tubeが来ないのと、初めてPICのプログラムを書いているので時間が掛りそうです。
Geiger Tubeは、ロシア製SBM-20の3倍ほど感度が高いと言われているウクライナ製を注文しました。 新古(未使用だけど古いもの)
パルスの確認
パルスジェネレータでパルス幅などを変化させて、確実にカウントするかどうか確認したのですが、パルス幅を変化させると、値も変化してしまった。 ソフトの見直しと、ハードウエアーを追加する。 また使用しているPICが8ビットなのでちょっと厳しい。 16ビット版に変えようかな?
2011.09.11
以前購入したガイガーカウンターがアナログ式だったので、デジタル式に改造しようと、液晶ディスプレー、PIC等を準備していたところ、ピンダイオード式のガイガーカウンターの記事内のBBSを見ていたら、表示ならびに計算等をiPhoneで行うことが可能らしいと記事で見たので試してみました。
ピンダイオードによる放射線検出器は、感度が低い(浜松フォトニクスS6775×10で、BG値が約3CPM)ので計測時間を十分に取らないと正確に測定出来ないのと、構造上指向性があるため測定物が分かっている場合は良いが、場合によっては測定に誤差が生じやすい。 面積の大きいピンダイオードを使用する必要があるようです。 低い放射線を測るは厳しそうです。 LMD712の場合、BG値が約12CPM
でも面白そうなので、余った部品で10m㎡のピンダイオードを2個パラって見ようかと思っています。 と言うことでUSにオーダーしてしまいました。
Geiger bot 素晴らしいアプリですね。
仕組みはiPhoneのオーディオ入力に、ガイガーカウンターのオーディオ出力をつなぐだけです。 iPhoneはオーディオ出力を入力にも出来るようです。 ただしオーディオジャックを4極タイプを使用しなければなりません。 Android携帯は、ハード上オーディオ入力出来ないのでしょうね? BT経由で作れないかな?
結局、面倒なのでWindowsが動作するViliV S5が余っていたのでそれに接続して、適当な間隔でTwitterにUPするようにしました。 ViliV S5は3Gを搭載しているので移動(Mobile)しながらの測定も可能です。
CPM⇒μSv換算はこちらのサイトを参照ください。
とりあえず、測定した数値を30分おきにTwitterで流しています。(暫定的)
Twitter ID: leogoto_GWS または、#Gwatcherver2 で検索してください。
2011.05.01
USBガイガーカウンタキットを運よく購入出来ました。 入荷案内のメールが来て10分もしないうちに品切れ状態になっていました。 何セット販売したのでしょうかね?
前回購入したキットもオプションでUSB I/Fを追加出来そうなんですが、なんせオーダーストップ状態なので...
リアルタイムで測定した数値をHP上にアップしたいのですが、どうしたらよいか....
サンプルプログラムで測定したグラフ
2011.04.11
東北地方太平洋沖地震後、福島第一原発で水素爆発が起きたので、早々Geiger Counterカウンターを注文しました。 そうするとメーカーから断りのメールが来ました。 すでに注文が殺到していて3週間ほど掛るとのことでした。 日本から相当な注文が入っているようです。 ダメもとで3週間掛っても待っているといったら、注文を受け付けてくれました。 と言う事でやっと到着しました。
現在はオーダーストップ状態です。
その昔、秋月電子でGeiger Counterのキットが販売されていました。 浜ホトのGM管を使用していましたが、現在は製造中止です。 その時は大変興味があったのですが、測る物が無いので止めました。 まさか...
測定してみましたが、殆ど自然界レベルだと思われます。 最低目盛が、0.2μSvなので測定限界かもしれません。 たまにピコピコと音がします。
0~5μSvで、レンジはX1、X10、X100
購入したGeiger Counterカウンターカタログ http://www.seintl.com 使用しているGM管は、LND社製712です。
週刊プレーボーイで、予算2千円! 手作り「ガイガーカウンター」で放射線をキャッチ! なる物が掲載されているようです。
GM管さえ作れれば簡単だと思うのですが、ネオン管を代用しているのかな? ネオン管だと感度は低そうですが...
参考までに、関東各地の環境放射能水準の可視化された方がいらっしゃいます。