ゲストブック4(March 22, 2012～April 21, 2012)

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くー！！さん、
Csのピークが見えない、というのはスペクトルがなだらかなスロープになっているのでしょうか。
まずは、PRAのしきい値をゼロにしてノイズのピークを観察してみたらいかがしょうか。数10秒測れば十分と思います。
次に、しきい値をそのノイズが出なくなるあたりに設定して、Csピークを探します。1μSv/h で1000CPMあるとのことですから、30分から1時間測定すればどこかに山が見えてくると思いますが。
ご存じかも知れませんが、PRAではマイナス方向のパルスに対しては”－”をつけたしきい値を設定します。パルスの極性がわからないときは両方試してみればいいと思います。（たとえば、3と-3のように）

takei
- Saturday, April 21, 2012 at 09:58:22 (JST)

以前お邪魔したごんたです。

このまえまで５ｍｍ角のシンチでがんばっていたのですが、どうしてもスペクトルをとるのに時間がかかるので結局１ｃｍ角を買い足してしまい無駄な出費を重ねてしまいました。

ところで下でも言われたことですが、私もでかいシンチに小さいPDでは取りこぼしが大きくなり、結果分解能が下がるのではと心配していたのですが皆さんはいかがでしょうか。
自分がやった感じでは（まだノイズが多いですが）５ｍｍ角のほうが多少分解能が良いように見えるのですが、、、

ごんた
- Friday, April 20, 2012 at 23:30:37 (JST)

武井さん、度々のご回答ありがとう御座います。

いままでノイズと思っていたところより、しきい値を下げてみました。
0.1μSv/h と、1.0μSv/h あたりで、パルス数がほぼ1:10 になりましたので、どうやら信号のようです。
1μSv/h で1000CPM くらい出そうです。ありがとう御座いました。

お教え頂いたPRA でγ線スペクトルを見ようとしましたが、どうもCs の山が見えてきません。Hi
信号にノイズが加算されて、エネルギー軸の方向に振られるという事で見えないのかなぁ。。。と。
又、生信号を見るのに、Intune.exe で見てみましたがパルスが下方向(マイナス方向？)に出ていました。
オシロではプラス方向に出ていましたので、これまた疑問です。みなさん同じでしょうか？？
疑問ばかりで申し訳ありません。

疑問ついでで、みなさん1cm 角シンチと5mm 角PD(私はS6775 です)の組み合わせが多いと思いますが、
やはりPD も1cm 角が良いのでしょうか？シンチ1cm 角なので、PD が5mm 角だと周囲の光が取れない？
もしくは、反射材で戻ったのが取れるのかなぁ？？
1cm 角PD は1万円くらいするので、ちょっと手が出ません！

いずれ皆さんのお役に立てるよう頑張ります。

くー！！
- Friday, April 20, 2012 at 14:20:45 (JST)

くー！！さん、
福島第一原発はとんでもないものをまき散らしてしまいましたね。

そうですね、いきなりノイズレベルが○○keVといってもわかりにくいかも知れません。
でも、検出回路の性能を決めるのは信号とノイズの大きさの比率（Ｓ／Ｎ比）ですから、単にノイズが○○mVといったところでノイズレベルが高いのか低いのかわからないのです。アンプの増幅率が変われば同じ662keVのγ線に対するパルス波高値も変わってしまいますので、パルス波高値が○○mVだからγ線エネルギーが何keVだ、ということにはならないわけです。そこで、γ線エネルギースペクトルを取って、ノイズ電圧が何keVのγ線エネルギーに相当するか見ているわけです。エネルギースペクトルを取るにはＰＲＡなどのフリー・ソフトウェアを使えばパソコン一丁で事足ります。
γ線スペクトルのエネルギー軸を校正するのは難しいことではありません。Cs134とCs137が混じったスペクトルは特有の形をしていますので、Cs汚染土を測定してみればどのピークがγ線エネルギーの何keVに相当するかはすぐに対応がつきます。
まず、エネルギースペクトルを測定してCsのピークを見つけ、そのエネルギー値を基準にしてエネルギー軸を校正するのが普通のやり方だと思います。
γ線スペクトルを取ってみて下さい。

武井 <jg1pld@jarl.com>
- Wednesday, April 18, 2012 at 00:44:10 (JST)

武井さん、ありがとう御座います。たいへん参考になりました。
たまにしか見ていなかったので、遅くなりました。

武井さんの回路を作りたかったのですが、手を抜いて簡単な回路を真似してやっています。
回路は完成しているのですが、ノイズが多いかと。。。
ノイズが150mVp-p、どれが信号かよくわからないのですが、500mV前後のが出てきます。
小さいのは、コンプトン散乱と言うことですかね？
たまに800mV以上のが出るんですが、これは何でしょう？？

又、しきい値○○keV と書かれていますが、信号の電圧がいろいろで、
662keV の電圧がよく分かっておりません。
みなさん、どのように計算されているのでしょうか？
ご教示頂けますと幸いです。

現在、以下のような回路でやっています。
ちなみに線源には困りません。福島県なのでCs-137 がいっぱいあります。

シンチ：1cm 角
PD ：S6775
OP AMP ：OPA2134
AMP電源：±3V
PD 電源：18V
FET ：無し

くー！！
- Tuesday, April 17, 2012 at 21:10:01 (JST)

達さん、コメントありがとうございます。
STB miniで検索したら、セットトップボックスばかり引っかかりました^^;
M3はわたしも愛用しています。mbedが簡単そうだったので、使っています。

ノイズ問題が未解決なので、ペンディングになっていますが、解決したらmbed(or LPC Xpresso)ででっち上げようと思っています。

参考にさせてもらってます
- Tuesday, April 17, 2012 at 00:17:49 (JST)

参考にさせてもらってます様
　お世話になっております。

　まずはマイコンですが、正しくは「STBee Mini」でした。すみません。
ARM Coretex-M3というコアだそうです。ありがたみは分からないですが、環境が整えやすかったので使いました。

　誤カウントなら当方も苦しみました。結局力ずくでいろいろな部分の電源を分離しております。

わたしサイトはこっそり変更している場合があります。

　御サイトもいまいちどよく見てみます。

達
- Monday, April 16, 2012 at 21:15:51 (JST)

達さん、こんばんは。
力作ですね。私も数回ノートPC+PRAで線量計として使用してみましたが、たまに電磁ノイズ（と思われる）を拾って異常カウントするので、実用化できていません。

STB Miniはどんなマイコンボードなのでしょうか？

参考にさせてもらってます
- Sunday, April 15, 2012 at 22:52:26 (JST)

　こんばんは

こちらで紹介されていた記事を元に自分で作成していた回路と波形等をhpにしました。

http://www.k5.dion.ne.jp/~jitter_x/rootpage.htm

　まだチューニングしきれていませんが、発表させてくださいませ。

達
- Sunday, April 15, 2012 at 21:12:58 (JST)

くー！！さん、こんばんは。
1cm角ＣｓＩ＋ＰＤの検出器を作製中なのでしょうか。

シンチレータのカウント率は線源の種類（γ線エネルギー）によって異なります。
また、カウンタのパルスしきい値によっても変化します。（しきい値を上げるとＣＰＭは低下する。）

線源がＣｓ137の場合のカウント率の計算例が以下にあります。参考にされたらいかがでしょうか。
「様々な線量計に対する検出器感度の見積り方法について---　http://d.hatena.ne.jp/transfergate/20110910/1315676398」
この計算例では3ccのＣｓＩ（Ｔｌ）に対し、しきい値なしで1μSv/hあたり約6000cpmとなってますから、1cc（＝1cm角）では1/3の2000cpmくらいになるでしょう。検出するγ線エネルギーがＣｓ137よりも低ければカウント率はもっと大きくなります。

ちなみに、1cm角ＣｓＩ＋ＰＤの組合せで、バックグラウンド線量率がおおよそ0.1μSv/hの環境下で私が測定した結果は、しきい値～200keVで70cpm程度、～100keVで200cpm程度でした。ＰＤの代わりにＰＭＴを使ってしきい値をほぼゼロにすると300cpm以上になりました。

武井 <jg1pld@jarl.com>
- Friday, April 13, 2012 at 21:17:13 (JST)

すいません。書込み間違ってしまいました。
お初になります。みなさん宜しくお願いします。
現在、10cm 角のシンチ+S6775で取り組んでします。現在の感度は1μSv/hで500CPMくらいです。2000CPMという記事も見かけますが、限界は、どの辺なのでしょうか？

くー！！ <okabe-qoo@mail.bbexcite.jp>
- Thursday, April 12, 2012 at 21:16:35 (JST)

シンチ＋PD勉強中です。ノイズと格闘中！

くー！！ <okabe-qoo@mail.bbexcite.jp>
- Thursday, April 12, 2012 at 21:03:39 (JST)

どうも、ご教示有難うございました。GS1100Aで使用していますが、JG1PLD さんの高圧電源も一度作ってみようとかんがえています。40年ぶりの半田はうまくいくでしょうか？何回かやってみます。有難うございました。PMTでは、２０KeV位から、検出できますので、どうしても固執してしまいます。

TKO
- Thursday, April 05, 2012 at 15:20:06 (JST)

ＴＫＯさん、はじめまして。
Ｒ１５４８をお使いとのことですが、ソケットの製番は何でしょうか。
もしＥ２０３７でしたら、紫色の線はカソードです。アノードは２つあります。赤線／黒線のコネクタと、黄線／黒線のコネクタで黒線がＧＮＤです。アノード接地型の構成ですので紫線にマイナスのＨＶをかけます。
もちろんカソード接地でも使えるのですが、私は付いている端子類をそのまま活用しています。高耐圧のカップリングコンデンサも不要ですし。

武井 <jg1pld@jarl.com>
- Thursday, April 05, 2012 at 11:17:25 (JST)

初めまして、事故以来、よく拝見させて頂いております。NaIプローベやPMT+CｓIにてスペクトルを取っています。
ご教示いただきたいのですが、R1548のソケットからの配線で困っています、（他のPMTではうまくいくのですが、）アノードにプラスのHVですと、どうも、うまくいきません。具体的な接続を教えて頂きたくお願いします。

TKO <tatsuo1952@msn.com>
Wakayama - Thursday, April 05, 2012 at 05:36:48 (JST)

マントルをベクモニで測り直してみました。
低エネルギー域がPRAよりはっきりわかる感じです。
測定限界は60keVくらいまではいけそうです。

http://bb2.atbb.jp/geiger_dev/viewtopic.php?p=88#88

参考にさせてもらってます
- Friday, March 30, 2012 at 22:44:41 (JST)

武井さん
DOKUさんの分離可能回路で2SK170GR構成は、私の現状と全く同じです。
センサー部分だけを小さな遮蔽容器に入れられて、防水も可能な小型ケースに収まれば使い勝手の良いγ線検出器が作れますね。

小型ケースとして何か良い物はないかとネット検索で探しているのですが、アルミ製の「アルミピルケース」「アルミ円筒マッチケース」が防水性もあって良さそうと感じています、但しコネクター取り付けが旨く出来るか・・・？？です。

チャッピー <yoshisato@cool.plala.or.jp>
相馬市 - Wednesday, March 28, 2012 at 19:43:04 (JST)

失礼
PDR-111はCsI(Tl)+PMTでした

betaNode
- Wednesday, March 28, 2012 at 01:58:26 (JST)

あの堀場製作所が昔書いたコンテンツで、CsI+PDでは、100keV――実際は80keV程度――以下の信号はノイズにまぎれて測れないと書いています。

http://www.horiba.com/uploads/media/R003-14-091_01.pdf

このコンテンツが書かれてから、PDの性能が上がってるでしょうが、あれだけの技術力のある会社の技術者が製品化している技術について、「できない」と書いていることは、信頼できると思います。
100keV以下の低エネルギーをCsI+PDで測るのはやはり難しいのでしょう。
実際にCsI＋PDで測定している線量計の測定範囲下限は以下のとおりです。
PA-1100:150keV
DoseRAE2 PRM-1200:20keV
Mr.Gamma A2700:150keV
PDR-111:60keV
TC100:100keV
CK-3:150keV

DoseRAE2並みの検知ができるといいんですが、あれはダブルセンサーでPDで直接検知するのも併用しています。20keVレベルはPDで検知してるのかもしれません。

betaNode
- Wednesday, March 28, 2012 at 01:12:11 (JST)

［訂正］
2SK170 BR　→　2SK170 GR

武井 <jg1pld@jarl.com>
- Wednesday, March 28, 2012 at 00:12:24 (JST)

「参考にさせてもらってます」さん、
ノイズレベルを77keVがみえるとこまで追い込んだのですね。すばらしい。スペクトルのピークもほっそりとして綺麗ですね。

達さん、
私の方は、DOKUさんが紹介されておられるS6775にFETを抱かせる方法でCsIシンチとアンプ基板を分離しました。これで検出器のみを容量の小さな遮蔽容器に入れられるようになりました。（検出器よりも遮蔽容器の方が高価なのでこれをなるべく安くするため。）
FETは2SK170BRですがノイズレベルは相変わらず100keVあたりをうろうろしてます。

武井 <jg1pld@jarl.com>
- Tuesday, March 27, 2012 at 20:37:53 (JST)

お世話になります。
やりかけていたことなので、報告させてください。
ようやっとこんなところです

＊ディスクリートチャージアンプで初段を2SK170BLに変更
＊フォトダイオードを2SK30ATMでブートストラップ化
＊シンチレータ入手時、実はどの面が鏡面？という感じだったので、CDキズ消しを少量付けた布で磨いた
　（あとで化学反応して劣化するかも）
＊電源のパスコン容量を増加

どれが一番効いたかわかりませんが、
ノイズレベル約20mVpp、振幅10mVとして、それで20mVの検出パルス（と思われる）が見える程度になりました。
閾値20mVとして約120cpm（室内）となっています。閾値とカウントの関係は微妙で結構変わります。
単純なコンパレータ式で、閾値電圧は可変範囲を狭めたポテンショでも調整困難だったので、マイコン→DACで作るなどしておりました。
チャージアンプ出力DCとDAC電圧もマイコンに接続して、モニタ＋コントロールできないかと。。。
線源なんて持ってないですが、近所の公園にマイクロスポットがあったはずなので、行ってみようかと思います。
回路図とか波形写真とか残しているものの、BLOGやホームページ開設には手が回りません。
それにしても回路勉強ネタとして楽しかったです。
技術的には、グラフィック液晶とかで、スペクトラム表示できそうなものですが。。。
PRA.EXEなんかは負極性パルスを扱えるの？とか全然説明書を読んでいなくて、未着手です。

達
- Saturday, March 24, 2012 at 20:54:26 (JST)

みなさん、こんにちは。
チャージアンプの初段をLMC662からOPA140に変えました。
(たぶん)マントルのビスマス77keVが見えるようになりました。
これでbetaNodeさんのレベルに追いついたかな。
http://bb2.atbb.jp/geiger_dev/viewtopic.php?t=16&start=15

参考にさせてもらってます
- Saturday, March 24, 2012 at 10:07:47 (JST)

「やすもう」さん、はじめまして。
いろいろと情報をお寄せ頂けるので、たいへん有りがたく思います。

BGOが紫外線に弱いとは知りませんでした。非発光の再結合中心が発生するのでしょうかねえ。
2千円程度で購入した中古BGOですので前歴は不明ですが、比較測定でCsIの1/5程度の発光強度が出てますからそこそこ本来の性能を維持しているのではないかと思ってます。

ちなみに、6mm×12mm×30mmのBGO結晶を新品で購入したらどの程度の値段になるものなのでしょうか。

武井 <jg1pld@jarl.com>
- Thursday, March 22, 2012 at 22:42:30 (JST)

書き忘れましたが、BGOは一旦紫外線にさらしますと、ひずみが発生し直らなくなります。直射日光などには気を付けて下さい。出来れば蛍光灯では無く、裸電球の下で作業をされることをおすすめします。

やすもう
- Thursday, March 22, 2012 at 17:28:31 (JST)