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2011年5月

2011年5月31日 (火)

千石電商のCK1026ガイガーカウンタキットを組み立てた

## CK1026は結局いまいちなので他に製作したキット。
  若松ガイガー ストリナガイガー
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 前回にも書きましたが、 千石電商で売られていた、GM管、CK1026を
使用したガイガーカウンタキットを購入して作りました。

 昨日組み立てて早速動作させていますが、デフォルトでは2点問題がある
ことが分かりました。

 まず、CK1026というGM管は光にも反応する点で、特に太陽光だとものす
ごくカウントアップします。最初それがわからず、朝窓辺で測定してびっくりし
ました。色々調べるとどうも光に反応していることが判明。一説では光電効
果のためではないかとのこと。ちなみにほかのGM管だと特に気にしなくても
大丈夫みたいです。
 よって、付属のスケルトンプラケースでは夜か、何か遮光物にいれないと
正確に計れません。付属ケースは使わないほうがいいです。光が入らない
位塗装でもすれば別ですが...。

 あと初期ロットのみサービスで同梱されている、カウンタというか100円ショ
ップの万歩計は、反応が遅くカウント漏れします。一応取説では高速化の改
造も行なってますが十分ではありません。この対策はすでに方法をみつけた
人がいて、取説にもある「CT」というコンデンサを取り外す他に、もう1つ基板
上唯1つ載っている820kΩの抵抗を下げないと駄目なようです。この抵抗は
カウンタのクロック周波数を決めていて、値を下げるとクロック周波数があ
がり、結果としてカウンタの検出頻度も上昇します。私はここを51kΩに交換
しました。 ただし副作用として、消費電力が上昇します。このカウンタは
OFFスイッチがないので本改造後使わないときは電池を抜いておいたほうが
いいでしょう。 あと、取説には0.001uFを付ける指示がありますが、このクロ
ックアップ改造すれば取り付けなくてもカウントするようになります。
(ただ100pFに落としてつけておいたほうがいいかも。このCはパルスの復帰
を遅くしてパルス幅を広げるために付いてます。)クロックアップしない場合、
この0.001uFがないと取りこぼしによりまともにカウントできなかったはずです。

 千石ではGM管だけも販売しているので、ネット上には工作例が結構
沢山あるんで、それみて作っても良かった気がします。キットの内容と性能
を考えると多少割高感がありました。

 追記

 色々測定してみましたが、高圧電源が放電して電圧が下がっていと、
カウント数がどんどん少なくなっていきます。計測する場合は、ボタンを押
してからのタイミングをとらないときちんと比較できません。最大到達電圧
が900V付近と正しければ、押した後3分間くらいの値を読み取るのがい
いのかな。 でもこの方式、こんな調子だと暖機運転もできないので、や
はり高圧電源は普通に連続電圧が出るものがほしい。結局追々自作す
ることになりそうです。

 以上に基づき、ボタン押した直後3分で計測すると、大体105cpm位にな
ってます。なんかやや多い気がしますが、もしかしたら到達最高電圧が高
すぎているのかもしれません。高圧、計れればいいんですが。

 結局、このキットの管だけ使って周辺回路は組み直してしまいました。
その記事はこちら。
 付属のインバータは秋月電子でも扱ってていまは品切れ状態の小型イ
ンバータユニットと同じなのでこれも再利用するかな。

CK1026使用ガイガーカウンタの製作 1

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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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2011年5月26日 (木)

PCMプロセッサ PCM-800をいただきました。

 最近、会社の友人からPCMプロセッサを頂きました。PCMプロセッサ
は既に過去の遺物のようなオーディオ製品です。まだアナログレコード
が残っていた1980年代に家庭でのデジタル録音を可能にした画期的な
オーディオ製品でした。製品はこれまたレアなAIWA製 PCM-800。よほど
生産数が少なかったのか、ググっても殆ど情報がありません。44.1kHz
14bit機らしいです。CDと同じ16bitが出る前の製品でしょうか。
 音声をデジタル化した広帯域な信号は当時民生品では家庭用VTRしか
記録できるものがなかったので、デジタル化したPCMデータを映像信号
準拠の信号に変換し、ビデオに記録再生する機械が登場しました。

 もらった段階での動作チェックでは、ロジック系は動作するものの電源
回路のうち、+15Vの三端子レギュレータが異常発熱でチンチンに熱くな
る状態で電圧も出てない状態。+15Vがどこかでショートしているようで、
テスターであたると0.2Ωと、ほとんどべったりくっついてるみたいでした。

 小1時間程チェックした結果、結局タンタルコンデンサのショートが原
因でした。これは見つけるまでが結構大変でした。外してわかったのが、
定格16Vのコンデンサを15Vのラインに使ってたという事実。ディレーティ
ング不足が原因の一つでしょう。タンタルコンの故障モードはショートな
ので要注意なのですが、ESRが低くコンデンサとしての特性が電解コン
デンサと比べ良いのでデジタルでノイズが出やすいのと、特性重視の
オーディオ製品だったので多用されているようです。結局今回はこれが
裏目にでたという感じです。

 今後もう少し整備してタンタルコンのかわりにOSコンとか今時な低ESR
のコンデンサに交換する予定ですが、いま手持ちにないのでとりあえず
47uFの低ESRタイプの電解コンデンサ+1uFのセラコンと交換してみました。

 問題対策後動作確認すると、ヘッドホン端子からちゃんと音がでて、
ビデオ出力にはそれっぽい砂嵐のような模様がでました。結構感動でした。

 ついで手持ちのS-VHSのビデオデッキで録再してみましたが、これも
特に問題なし。S-VHSですが、3倍モードもOKです。面白いのは、
オンスクリーンの文字が出ても小さなものならエラー補償が働くようで途
切れないことです。音質は結構いいです。カセットの時代にこれを聞い
たら結構感動だったでしょう。
 ただ、端子の接触不良が多少あるので清掃が必要です。

Pcm_800b
天板を開けた状態で動作チェック。

Pcm_800
内部の様子。25年落ちなので部品が古めかしいです。
D/Aコンバータはバーブラウン(現TI)のPCM-53でした。ちなみにショート
したタンタルコンはこいつのすぐ横にありました。
基板の裏もみましたが。ジャンパーや追加部品で手直しがされてます。
初期のロットでしょうか。

Pcm1

TV画面はこのように点々です。白が1黒が0って感じで
びっしり並んでます。音楽に同期して左から6本の縦帯がめまぐるしく
変わります。1つおき3本ずつがそれぞれ左右のCHに対応します。

 遊びでこの映像をキャプってみます。ただこのようなランダムな
ノイズみたい像は今時のMPEG等の圧縮フォーマットは大変苦手です。
かなりビットレートをあげないと殆ど点が潰れてなんだかわからなくなり
ます。よって久々にあまり圧縮かけないPV4でキャプることにします。

Pcm_pcap1
静止画だとなんとも味気ないです。実際はフィールド毎に
変わるので点々が常に動いてます。

Pcm_pcap2
 これは59.93Hzの正弦波をいれたときです。大きな白黒帯はほぼ静止します。
細かいのはざわざわ動いています。これは丁度NTSCのフィールド周波数です。
規格では59.94Hzが本来の値ですが多分内部クロックのズレのせいだと思いま
す。ちなみにフレーム周波数の整数倍の信号をいれると同期するので静止し
た部分が表示されます。
 あとこの画像の下部がつかわれてませんが、この期間にVTRのヘッド切り替
えのノイズが入るためです。

追記
 秋葉原でコンデンサを入手し交換しました。
 まず、ガリガリ言うバランスボリュームは、簡単に分解できたので分解して
抵抗体とスライダーの端子を清掃し接点復活材を薄く塗布して戻しました。
結果として、ガリははくなり正常に復活しました。同じ基板のBPのカップリング
用電解コンをオーディオ用のものに交換しました。
 あと±15Vラインの平滑コンは、結局20V 47uFのOSコンと交換しました。
電源回路の大型の4700uFブロックコンデンサも怪しいので交換。あとタンタル
コンを3箇所OSコンに交換しました。コンデンサは替えようもきりが無い
ので、重要そうな場所のみにしました。

Pcmd
OSコンの実装状態。

 整備後は、ガリが直ったせいもあり左右のバランスも直りかなり状態は良く
なりました。前は右chへまわしきってもノイズが入るためか画面が無音状態
の画像にならなかっのが、きちんと白になるようになりました。

14bitですが今時のデジタルオーディオと遜色ない音質です。
 ただ今は直接HDDに録音ですむので、殆ど出番はないでしょうけど。

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2011年5月16日 (月)

NHKの昨日のETV特集「放射線汚染地図」をみて

 昨日、NHK教育でETV特集として、「ネットワークでつくる放射線汚染地図
~福島原発事故から2ヶ月~」と表して放送。何故か放射線に関しては今まで
フリーランス以外の大手マスコミが独自取材として報道してなかったんじゃな
いかと思う。
 放射能汚染の現状を震災後2ヶ月たってやっと放送したものだが。連日放送
してたニュースでは測定器もって実際の数値をレポートした内容ってなかった
んじゃないだろうか。

 内容は良く取材されていて、よかったと思うが、放送内容からすると、4月
初旬でも放送できた内容だと思う。それがこの時期の放送になったのはGW
も終わり、高汚染地域の避難も決まったからじゃないかと邪推してしまった。
なんかいろんなところから圧力があったのかね。最後のへんのPuの検出結果
も放送ではなかった。

  まあ色々おもうところもあったが、一点最近やたら風評被害でどうとかいう
けど、今回の原発事故の場合は実際検出されているので、「風評」というのは
おかしいと思う。本来何もないのに生産物がうわさだけで売れないという場合
が「風評」被害じゃないんだろうか。
 今回は実際いろんなものから検出されてるし、汚染されている場所も多そうだ
しリスクはあると思う。それで売れなくても消費者を責められるものではない。

 結局風評を盾に色々隠そうとするから、消費者意識としては不信感が生まれ、
東北太平洋側や北関東の野菜類を敬遠するのは当然の行動だろうと思うし
そうならないほうがおかしい。
 解決には結局工場の検査ラインごとく、生産された野菜全部を放射線検査ゾ
ーンなりを通してこれは絶対安心だという証明をつける検査体制を構築するしか
ないんじゃないかと思う。工場の製品なんか高速の検査装置があるんで、その
気になればできそうなもんだと思うけど。費用と開発までの時間はかかるが。
 こうなってしまった以上、今後何十年も放射能とつきあっていくしかないのだ
から。

 反響が大きかったのか、NHKでは本来この枠はレギュラーの再放送は無いの
だが急遽再放送・再々放送を決めたもよう。
 #5/17 さらに次週の土曜の昼にも再放送追加。

 再放送:
  総合テレビ 2011年 5月20日(金) 午前1:30~午前3:02 (木曜深夜)
  教育テレビ 2011年 5月28日 (土) 午後3:00~

 圧力に屈せず、さらに継続取材と海洋汚染の方も取材と放送をお願いしたいと
思う。

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2011年5月14日 (土)

iPad2購入とMPEG4動画再生とか

 久々ですが、巷ではやりのiPad2を購入しました。メールで友達と
話してたら、動画寝転がって見るにはいいなあと思い立ち、多少前より
軽くなったというので、深夜1時からのAppleストアーでの発売と同時に
購入。1-2週間の納期とのことでしたが、だいたい運送時間をいれて
も1週間ちょっとくらいで納品されました。中国深センからの直送でした。
32GのWi-Fi版です。

 早速セットアップして使い始めたのですが、UIがパソコンと違うので
最初少し戸惑いました。基本的な使い方を友達に聞きつつ、とりあえず
付属の動画再生ソフトで再生できるか確認。iTune経由で書き込む必要
がありますが、720pのMPEG4は問題なく再生されました。

 ついで無線LANをセットアップ。うちはBuffaloのWHR-G300Nを使って
いるのですが、セットアップは何事もなく終了したものの、早速ブラウザ
でネットをみたりしていると、たまに突然データが不通になるのです。
こうなるとiPadの電源入れなおすか、Wi-Fi機能をON/OFFするしかない
し。 色々両方の設定をいじっても、多少よくなったか程度でかわらない。
バッファローのAPと相性悪いのかなと思いつつ数日がたち、ふとAPの
設定画面のファームのバージョンをみると、最新のひとつ前でした。
 それでもしかしてと思い更新したら、うそのようにこの不具合はなくな
りました。

更新履歴に、
>3.WPA-PSK使用時にWLP-CB-AG300等一部の無線LAN子機と
の接続性を改善しました。

とあり、どうもこれが効いてるような気がします。WPA-PSKつかってた
ので。

 あとは当初の使用目的である動画再生。うちではPC上でTVersityと
いうメディアサーバーを動かしているのでこれが参照できるアプリを
確認したところ、PulgPlayerが良いんじゃないかと言われインスト。
あっさり繋がりました。とこう書くと順調そうですが、これにいきつくまで
2つほど別なソフトを試しましたが、この目的では使い物にならず、
結構難しいのかなと思っていたところでした。
 このメディアサーバはPS3からも見えるので、PS3経由でTVで見る
のに使っているものです。
 再生はiPadのローカル上にファイルがあるのと同等にスムーズに
再生されます。

 このソフトは純粋にメディアサーバーのクライアントとしてしか動作
しませんが、そのあとBuzzPlayerも導入。こちらはクライアント機能だ
けでなく、ローカルファイルやSAMBA(PCのファイル共有機能)にも
対応してます。ファイル共有からは転送速度の問題でレートが高い
とぶつ切りで再生になりますが、ローカルに落とす機能があるので
転送後再生させればOKです。クライアント機能もPulgPlayerと同等
みたいです。

 これで当初の目的は達しましたが、あとは便利なツール類をインスト。
Skype Twitter ブックリーダなどを入れました。アプリはこれから使い
つつ増やして行きたいです。

 外で撮影したデジカメ画像をその場で見れたらいいなと思い、Apple
純正のカメラコネクトキットも購入。これはUSBとSDカード用のインター
フェースのセットですが、残念ながらうちはメモステなのです。
しかしUSBのカードリーダが使えると聞いてました。んで、一緒に買
ってきたELECOMのMR-K005という小型リーダを繋いでみたのですが....
電力エラーで動かない。がーん。
 USBの規格では5V 0.5AまでOKのはずですが、かなり少なくないと
駄目みたいです。電池駆動のためでしょうが。
 いくつか手持ちのを試すと、昔購入したBuffaloのBSCRA29U2という
リーダだけ使えました。ほか手持ちの1台もNGでしたので、相当選択は
難しいです。形状が大きいのですが、動かないと仕方が無いのでとりあ
えず交換してつかうことに。

 iPadは限られた容量の電池で10時間程度動かすので、電力管理は
相当厳しいものと推察できます。

Ipad21
起動直後

Ipad22
BuzzPlayerの動作です。
ネットワークを自動で検索して表示します。メディアサーバとファイル共有
両方表示。

Ipad23
動画再生は非常にスムーズで綺麗です。
iTunes経由だと、MPEG4AVCのLEVEL3.x以上はチェックが入
って転送できないみたいですが、実際本体は4以上でも再生可
能みたいです。上記アプリはiTunesを経由しないので、再生でき
るかどうかはiPad本体次第になるようです。


 内臓スピーカ、この薄さなのに結構音質がいいのでびっくりします。
ヘッドホン出力もクオリティ高めで、音楽聞くにも十分です。
さすが人気があるだけはあります。

 

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