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らじかのよかん

ふっ急になんかわかんないんですけど↑

放射腺DC測定システム

2011年10月27日 | 放射線関係倶楽部
RSR-40を改造し、本機の限界を目指す。

機械加工/重金属鋳造技術がないと、大変危険な作業であるから、鋳造の詳細は載せない。
悪いことは云わないから、シロウトはマネするな!
ヒュ一ム吸入とかな、極端に危険である。



●課題:
検出限界値の式に出てくるのは、BG,検体のn数(おれの場合はmin)と、BGの平均値(同cpm)だ。
しかし曰本原子カ学会の2005年報告によれば、
BG変動がおこるから直線性が維持されるのは30min程度までであり、以降はだれる、とある。
だから測定時間をむやみに伸ばすわけにはいかぬ。
すると、いじれるのはBGの平均値だけである。

したがってBGの平均値を低下させることを課題とする。
従前は20cpm±1.0cpm程度である。


●課題を解決するための手段及び最良の形態
・現状では蓋部の引っかかりが5mmしかない。(斜め上方からのラジエーションは少ないと判断していたため)

まずはここをいじろう。
蓋の鍔。+2Kg

この後、一応塗装もしたのだが。

でもなあ、ならばいっそ、全域遮蔽厚t30mmにすっか。
釣具屋に売ってるからなあ。
(オーディオしてるときにはよくやったもんだ)

材料。他に先のPb2kgあるから、都合8kgの増量だな。

蓋の厚み



スペーサの紙粘土を掻き出すのだ。

本体も同様


蓋厚サ鋳込み


本体上部側壁鋳込み


これで

蓋と本体の関係はこうなる。
(困ったときの水中ヱポキシといい、これでヤレタ部分を埋め、後ヤスリで仕上げ。蓋は塗装する)

●BG実験
ありゃー。
120minやって、21.71cpm。
つまり当初想定したように、上方からのラジエーションはあまりなかった。
(例えば木造二階建ての二階部分に設置した場合には、
屋根等からのラジエーションを考慮すべきであるからこれが正しかろう)

●仮説の変更
すると鍋内部のラジエーションは、下方乃至側方から来ている。
側方の遮蔽壁を厚くするには、鍋そのものを大きくせねばならん。
よって、比較的作業の簡単な、下方に注目する。
鍋は一階に設置されている。
下方には、基礎コンクリートがある。
そこからのK40由来のラジエーションを遮蔽してみよう。

うまい具合に、ダンベル用のウエイト(5kg φ200 t30mm)がある。
これで遮蔽できないか。

予備実験したところ、
三枚重ねを鍋の下に敷くと
90min 16.425cpm であった。

Pbが約1.5Kg余っているから、鋳込もう。



しつこくやった写真奥のウエイトを鍋直下にする。
手前のいい加減なのは上から二枚目である。

さて、センサの床からの高さが高いと、床下コンクリートのラジエーションを受けやすくなる。
最適値があるはずだ。
(照射角度も関係するからな。この場合センサ位置が高いとラジエーションを受けやすいのだ。空中線と同じだ)
あるのは情熱だけのアマチヤは、2,3,4枚で実験するのだ。

結果3枚が最適と出た。


いい加減なバンドで机の脚に縛る。
転倒防止のためだ。
ウエイト,ウエイト/鍋底間はりゃんめんテープ止め。
(強いんだよ。バ一ルのようなものでおっぺさないとはがれない)
全備質量41.5Kg→65Kg。堂々たるものだ。

データ(その都度変動するから、さっきの値と比べても無意味)
60min 17.12cpm(≒5.90nSv/h)であった。

●結果
改造前 20cpm±1.0cpm程度
改造後 17cpm±0.5cpm程度

では3σ法の検出限界はどうか。
改造前(例) n60 平均20.467cpm →検出限界(3σ)1.790cpm 
改造後(例) n60 平均17.120cpm →検出限界(3σ)1.640cpm 

労多くして実り少ないなあ。

まあ、時空を超えた小出力測定なので、これでいいのだ。
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ザ・ビック・ゲイム

2011年10月15日 | 放射線関係倶楽部
アマチヤのみなさん大活躍である。

曰本アマチヤ放射腺連盟、略称JARL(The Japan Amateur Radiation League)においては、
至急「レコードブック」の作成/出版をすべきだ。

公認計測では以下の項目を確認すべきだろう。
・最大電界強度(1mと1cm)
・平米あたりの、空間を含む総出力
この2項目で順位を決定したらどうか。

アマチヤは金銭のためでないが、その栄誉はたたえられるべきであろう。
なお、ビック・ゲームを捕まえたら、口ーライ35にコダックを詰めて、
測定機器と共にヒマワリのような笑顔で記念写真を撮影するのがお約束である。


さて、アマチヤには諸派があるから、ここに今後の活躍を予告しておく。

・ホックスハン夕ー派
上記のとおり、隠れた発信源を探しちゃう者たちだ
ここの諸君が今、脚光をあびているのだ

・DX派
とにかく遠いところに行き、測ってしまうという猛者たちだ

・QRP派
小さい出力の精密測定を行う者たちだな
おれもここかも

・ラグジュ一派
のんべんだらりんと、測って歩く者たちであり、
一見役に立たなそうだが、
意外や、この者たちによって、詳細な地図がつくられるのだ

・自作派
機器を自分で作ろうという、アマチヤの原点である
おれも、一部ここであるな

・特殊派
めずらしいモノを見つける派閥だ
ここのみんな、ガンバレ
アルフア見つけたら、マスゴミが来るあるよ


諸君の健闘を祈る。
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「電話級アマチヤ放射腺技士」

2011年10月08日 | 放射線関係倶楽部
まじめに学習してて、はたと気づいた。


ここまで拡散された以上、もはや必要であろう。
現状、数が圧倒的に足りない。
こりゃアマチヤの出番だな。

アマチヤ放射腺技士:定義
「金銭上の利益のためでなく、もっぱら個人的な放射腺技術の興味によって行う自己訓練、測定及び技術的研究のための業務」

免許:
国家試験が年二回あって、受かれば終身免許だ。
電信級以上は、「放射腺測定術」の実技試験も課される。
電話級は、ペーパーテストのみでおk。

資格と操作範囲:
第一級アマチヤ放射腺技士(500マイク口毎時以下の出力を測定、且つアルフアも測定可)
第二級アマチヤ放射腺技士(100マイク口毎時以下の出力を測定、且つアルフアも測定可)
電信級アマチヤ放射腺技士(25マイク口毎時以下の出力を測定、且つアルフアも測定可)
電話級アマチヤ放射腺技士(10マイク口毎時以下の出力を測定、但しアルフアは測定不可)

設備:
「アマチヤ放射腺局」つーものが設置される。
50マイク口毎時以下までは、「移動局」が可能である。
移動範囲は「陸上」「海上」「上空」である。
50マイク口毎時を超えると「固定局」となる。

組織:
当然に、曰本アマチヤ放射腺連盟、略称JARL(The Japan Amateur Radiation League)が結成されるだろ。
ビユー口ーなどというサービスがあり、測定記録証の交換をしてもらえる。

コンテストも開催されよう。
例えば、「オ一ルJAコンテスト」とかがあって、
基本的にはある一定の時間内に、やたらと測りまくり、いぱーい測ったヒトが優勝である。

フォックス八ンティングなんてのもある。
隠れた発信源を探す競技だ。
(ダミーの発信源が仕掛けられておることがあり、通称タヌキと呼ばれる)
一番早く見つけたヒトの勝ちである。
うまい具合に賞品がもらえることもある。

活動:
その辺や、土、食い物などを、測ってあげる。
(電話級のみ、口頭又は電話で教えてあげられる。他の上位の級は電信つまりネットも可だ)
当然にお金は取れない。



どーよ。
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PA-1000の感度(cpm)測定

2011年10月06日 | 放射線関係倶楽部
堀場PA-1000の感度(cpm)を実測する。
カタログには 0.01μSv/hに対して毎分10カウント以上 と記載されている。
つまり 1μSv/hで 1000CPM以上だ。

測定時の様子
外部BG≒60.3nSv/h

・方法
遮蔽鍋RSR-40に入れた測定器に、マイクを付けカウント数を測ると同時に、
60秒間隔で、観測用の穴からUSBカメラで見た、表示値を記録する。
(PA-1000は、60秒移動平均である)
これを60分行う。


・データ
表示値は、60分を平均すると 6.483nSv/hである。
カウント数は この60分間で 1127カウントである。

・計算
1127カウント/6.483nSv/h/60min=2.897
つまり 2.897cpm=1nSv/h で内部計算している。
(この機種は、エネルギー補償していないから、単にカウント数をcpmで割った値を出た目にしている)

・結論
2.897cpm=1nSv/h であるから、

PA-1000の感度は、2900cpm=μSv/h(Cs137) である。

・備考
任意の20分程度で同様の計算をしても、結果は2900cpm=μSv/h(Cs137)に帰着する。
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RSR-40型遮蔽鍋

2011年10月05日 | 放射線関係倶楽部

機体名:RSR-40型
(radiation shield ragio 40Kg)
元がこれであり、加工中がこれこれであることは、完成した本機からは想像できんだろ。 

全備質量 41.5Kg
蓋質量   4.8Kg
本体質量 36.7Kg
本体,蓋には取っ手及びつまみ付
外部にPbの露出なし。

内容寸法
 φ160 深サ135

遮蔽寸法(Pb)
 底部 t30
 側壁 t29-22
 上蓋 t18(中央部t30)
※底部は、本機を一階に設置するため、基礎コンクリートの自然放射線を遮蔽する必要があるから厚くした。
側壁は、建物外部からのラジエーションを遮蔽するため、適切な値とする。
蓋の遮蔽厚を薄めとしたのは、上方からはあまりラジエーションが来ないから、軽量化した。
全備質量を軽減する設計意図があるためだ。

遮蔽能力
 γ 1:0.11


側壁は鋼板で覆われ、底部はt1.2のAl板で覆う。
(本機はγ用の設計。βを測る場合、Pbからの自然βを遮蔽するためにAl板厚をt3程度にすること)
上端部は、コーキング材で覆う。

※底部中央には予備穴が空けてあり(今はPbで塞がっているが)、
センサが入手できれば、センサ用の穴を空け、本体にゲタをかましてかさ上げすれば、
アノような形式にもなる。


蓋の裏もt1.2のAl板で覆う。
かつ、縁の部分はエポキシ樹脂で覆っている。
二つの穴は、観測用カメラと、マイクケーブルを通すためのものである。
(写真1で、蓋中央の穴に差し込んであるのは、cpm計測後には観測カメラは不要なので、実際の測定時にその穴を遮蔽するためのPb製プラグ(自作/鋳造品)である)


使用イメージ。


一式。
400ml,800mlのタッパを入れることができる。



んじゃあcpm測るから、またね。
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矩形波の形成

2011年10月04日 | 放射線関係倶楽部
堀場には外部出力端子がなく、
唯一、圧電ブザの「ぴっぴ」音のみ。

これを測ろう。

世の中には親切な人があり、
このソフトでパルス数の計測ができる。(じじいさん、どうもありがとう)

ただしGM管のパルスを拾うのが目的なので、
圧電ブザの「ぴっぴ」をマイクで拾うと(1秒間)

こうなる。
(実験時には、簡易線源として、吹きだまりの土を乾かしてヴィニール袋に封じ込んだものを使う。0.15μSv/h程度だ)
正弦波をいちいち数えるので、いぱーいカウントする。
あたりまえである。

要は、矩形波らしきものがあればよいので、ここはアナグロ回路を組めばいい。

マイク→マイクアンプ→矩形波形成回路→USBサウンドデバイス→PCと構成する。


※矩形波形成回路

なんのことはない、ブリッジで全波整流し、平滑/放電の時定数を持たせてやればいいのだ。
ただ、USBサウンドデバイスの入力インピーダンスが不明なので(書いておけよな)、
ミツクロイで作る。
Rは10KΩがこの手の音響回路の約束なので、すなおにしたがおう。
Cは0.1μFのがあったから、順次入れてゆこう。
(マイクは無線機のヤツを使い、マイクアンプは既製品の安物である。むろんアンプから組んでもよい)

おっ、0.1でもけっこういける(Cの容量な)。

もう一個あったので、入れてみた。

都合0.2。
いいんじゃあないの。


遮蔽鍋では、6.5n程度のBGなので、こんなにパルスはこない。
30分~60分計測し、総合カウント数で見るのだ。

ハムってるが関係ない。
また、Cの欲をかくと、立ち上がり下がりがだれるから、この程度でいいだろ。

一回の「ぴっ」は0.045秒程度の長さ。
接近した2カウントもちゃんと拾っている。
(同時にきたらダメな訳だが、BGが十分に低いので、その可能性も無視できよう)

さて、まずは機器のcpmがいくつなのかを測ってみるから。
次回をお楽しみに。

はとっくに出来ているが、数字が出るまで気を持たせているのだ。
つーか、順にやらんといやな訳やね、性分で。
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アナグロ回路設計

2011年09月29日 | 放射線関係倶楽部
測定器を分解せずに信号を取り出すため、

アナグロ回路設計をしているから、
今しばらくお待ちください。


暫定値、筐体内BG6.70-6.75nSv/h(30分測定*2回)を得ている。
1nの変化おkだろ、1.15倍なので。
通常の環境下、90秒測定1.2倍で「あり」つー、ノーテンキな指針もある。
(現状これの35頁の指標を、 マスマスヨロコンデ踏襲シアリ)

cpmは2500近辺にありそうなのだが、これを測るにはアナグロ回路設計製作が必要なのだ。


余談だが、
デンキのヒトは、先に素子から入ることが多い、つーかフツウがこれだな。
おれはキカイなので、まず筐に興味がいくのだろう。
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ふた

2011年09月24日 | 放射線関係倶楽部




スケール部を挽く。
(云わんでもマネするヤツは機械屋だから、身体防護等おkと見た)

元(型)は写真2の左下である。

尚、やけにスケールが多いのは、フタ部にはカスを使ったからだ。
本体は大きすぎてウチの旋盤ではチャキングできないから、サラの材を使ったんだ。
こっちはきれいなもんだぜ。
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鋳込む

2011年09月22日 | 放射線関係倶楽部

チップ20Kg*2=40Kg




溶解


もっといく。
銀ピカになったら鋳込む。

機械加工/重金属鋳造技術がないと、大変危険な作業であるから、詳細は載せない。
悪いことは云わないから、シロウトはマネするな!
ヒュ一ム吸入とかな、極端に危険である。


中間実験


この時点でBG 50nSv/h → 7nSv/hなら、
本番では設計どおり BG*1/10 = 5nSv/h、つまり≒10cpmいくだろ。
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制約条件

2011年09月17日 | 放射線関係倶楽部
これが先だったな。

●γ1/10遮蔽 → 25mm厚で1/10を目指す
各所の実験をみると、
ナマリ
10mm厚で5/10に遮蔽
25mm厚で1/10に遮蔽
50mm厚でいっぱい遮蔽
50mm超でもはや変わらず
らしい。
そりゃ厚いといいのだが、比重が11.34g/ccだから重くて。
ゲルマで測るときに、ブロックで遮蔽しとるが、見たところ50mm厚なのも理解できるし、
それ以上あると、重すぎてあしらいが悪いのだろう。
(ただ、ブロック式はいかにもブサイクだ)

●十分な内容量
検体の質量が大きい方が、検出には有利だが、
ドンガラが大きくなる。
ある質量の遮蔽壁で最大の内容量を得る形態は球形だが、
これは、使いにくいよな。
直方体が使いやすいが、遮蔽壁の質量の割に、内容量が小さい欠点がある。
消去法で、円筒形が好ましい。

●遮蔽壁の総質量40Kg
鋳込む場合、インゴットでは作業がしにくい。
チップとかペレットがよろしい。
だが、その販売単位が20Kgである。
前記二つの条件と
使い勝手をも考慮すれば、「40Kg」はほぼ自動的にでる。
(重いと値も張るしね)

●鋳型を製作しなくてもよいこと
いちいち、型など作っていられない。
だいいち、相当に締め上げねばならぬ。(意味不明のヒトは重力鋳造であることをよーく考えてくれ)

●出来上がりで、なるべくナマリが露出しないこと
あたりまえである。


以上の制約条件があって、
ナベとかカンで鋳型兼外殻を構成することにしたのだ。

なお、アルミナベは不可だ。
鋳込む材の(「湯の」って云いたいのだが一般にわかりやすく表記した)溶解温度を考えてくれ。
多層ナベも、層の間で剥離するやもしれんし、その前に値段が高いからな。

ジャンボの発見がいかに優れていたかがわかる。
(肉が薄いって? 仕上げをゴロージロだな)
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