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2011年5月28日 (土)

千石のガイガー・ミュラー計数管 CK1026

今日秋葉原の千石電商で入手した真空管のような部品。

Gmtube

 ガイガー・ミュラー計数管というものです。米国レイセオン社製ですが
説明では1950年代製造のデッドストック品だったらしい。説明とおりなら60年
位前の製造ですが、未動作状態では殆ど劣化しないので問題ないとのこと。
 これに1000V近い電圧を加えるた状態で放射線が管内に入射すると放
電を起こし、電流がながれます。この電流をパルスとして検出して数を
数えると放射線の量がわかる仕組みです。品番はCK1026です。
 ガイガーカウンタのセンサーに使われる部品です。(現在は半導体セン
サーのものもあるとのこと。)

 もう何十年と見向きもされず在庫になっていたのが、原発事故でにわか
に脚光をあびで輸入されたんだと思うがこんなんでも約4000円の値つけ
なんで、倉庫の隅でゴミ同然だったのが高値で売れてホクホク顔の人が
結構いそう。


 昔は国産のGM管も入手できて、秋月電子でキットで売っていたけど、
ずいぶん前に、なくなりました。上記は土曜たまたま夕方行ったら入荷し
たようで店頭にならべたところみたいでした。
 キットもあるんですが、上記に高圧発生回路と簡単な検出回路をセット
にしたもので、+10000円くらいです。最初は確実に動作できるキットもいい
ですがこのレベルなら、2台目以降は自分で部品集めたほうがお徳です。

 併売されてる高圧発生ユニットは自励で動作する電圧共振プッシュプ
ル回路でバックライトのCCFLを点灯させるインバータでよく使われて
いる回路です。多分もともとそれ用の物だと思います。交流出力ですが
そのまま整流しても電圧が足りないのでコッククロフトウォルトン回路で
昇圧して必要な電圧を得てます。
自作の場合、この高圧回路をどうするかが問題です。トランスがキーパー
ツですが、自作か特注しかないのです。ここはCCFL用のインバータであ
れば入手できるのでそれを流用するのがいい方法でしょう。

 GM管は入手難なうえ、高電圧が必要ですが、半導体のPINフォトダイ
オードをγ線センサーに流用する方法もあるようなので、今後安価なキ
ットも出てくるんじゃないかと予想します。

○5/30追記
 とりあえず計ってみたくなり、帰宅後基板を組み立てました。ケース入
れは後回しで。
 電流は少ないですが、高圧を発生させるのでアノードに触らないように
注意は必要です。無事動作し、ぽつぽつ音がします。

Gm_unit

 某社のキットのようにマイコンがカウントしてくれないですが、おまけでつ
ついてた万歩計カウンタで放電数はカウントしてくれます。cpmは1分あたり
のカウント数ですので、カウントさせた時間(分)で割ればCPMになります。
17分で600カウントでしたので、約35.3cpmです。説明書にはuSvへの換算
式もあって「このGM管の場合」は0.00833を掛けるとuSvになるそうです。
ということは、約0.29uSvということになるんですが、公開されている値より
大分大きいです。この係数の出所がよくわからないので、とりあえずCPM
で比較したほうがいい気がします。
 たぶん基準線源つかって変換式を作らないと正確にはuSv単位は出ない
んじゃないかと思います。「今」と比べて多いか少ないかくらいはわかるん
で、それで考えるしかなさそう。
 ただしおまけのカウンタ、、連続パルスを取りこぼすようです。カウンタ
最低応答パルス幅があるようで、あまり細かいパルスには反応しないみ
たい。まあもともと万歩計なんで、本来の用途ではそのほうがいいので
すが。よって多分やや小さめにカウントされていると思います。

 朝、測定すると、かなり多くカウントするんで何事かと思ったのですが、
どうもよくよく調べると、太陽光に反応しているみたいです。
光に反応するのはCK1026の特性なのかもしれません。(ほかのGM管
ではあまり変化ないものもあるらしい)
未確認ですが紫外線なのかな。ダンボール箱で遮光すると普通のカウン
ト数になります。スケルトンケースでは駄目で、β線やα線遮蔽も兼ねて
光が入らない構造でアルミケースにいれるのがいいかもしれません。

千石電商のCK1026ガイガーカウンタキットを組み立てた

CK1026使用ガイガーカウンタの製作 1

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コメント

私も、このCK-1026を使って、ガイガーカウンタを作ろうと
思って、CK-1026を手に入れました。

アノードには細い棒が出ていますが、
これ半田付けし辛いし、
カソード側(丸く突き出た部分ですね)は、さらに被服があって、
とてもではないけど、半田付けできません。
そうやって接続されたのでしょうか?
また、カソード側が巻いてありますが、
あの巻きの意味するところというのは
何なのでしょうか?
もしお手数で無ければ、
メールで教えていただけるとありがたいです。


投稿: 岡田一秀 | 2011年6月16日 (木) 23時32分

>岡田一秀さん

 ガイガーカウンターとかでググルとうちよりもっと詳しく製作
記事かいているところがあるので参考にされるといいと思います。
 まずGM管は熱に弱く絶対直接はんだつけしてはいけません。
これはどの管もそのようです。

 アノードは千石で売ってたコネクタの内部ピンで使えそう
なのを流用しました。フレームについたまま数十円で売られて
いるものです。これに被覆線を取り付け、ピン端子に嵌め込め
ばよいです。
カソードはφ1~1.2のスズメッキ線を環状に巻いて、それにCK
1026をはめ込むようにして接続しています。CK1026は外側の黒っぽ
い塗装全体が電極になっているはずです。
 電極を傷つけないため直接めっき線をまきつけてめっき線を巻
くのではなくて、事前に似たような形状のもので成形しておいた
ほうがいいです。

投稿: まんぼう | 2011年6月17日 (金) 13時16分

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