ガイガーボット（Geiger Bot）を用いたガンマ線スペクトル収集

ここ最近、ガイガーボット作者の方とやり取りを行なって、スペクトル機能追加のお手伝いを行なっています。

下記は最新版におけるスペクトルです。かなり実用的になって来ました。

まだまだ改良が続きますのでご期待ください!!

K-40

汚染土壌+KCl試薬

Probe:  BICRON

HV generator:  GS-1100A

Amplifier:  Hand made (for acquisition spectrum)

土壌測定結果

手持ちの土壌の放射能測定を行いました。

福島県における土壌の放射能測定結果です。

採取日は2011年7月10日

飯舘村付近が一番汚染されていると思っていましたが、福島市にある「コラッセふくしま」が一番高い値を示しました。

これは、土壌の状態や採取方法の違いがあるかもしれませんが、意外です。

下記にその他を含む結果表を示します。

また、FitzPeaks NaIによる解析結果を下記場所に置きました。

リンク

I-131の拡散： 2011年3月15日、あなたはどこで何をしていましたか？

今、録画してあったETV特集を視聴しました。

ネットワークでつくる放射能汚染地図５ 埋もれた初期被ばくを追え

私の住んでいる宇都宮市は比較的Cs汚染が少ないとされている地域なので少しばかり安心をしていました。

しかしこのビデオを視聴し、高濃度I-131の被曝をしていたかもしれないということを知りました。

下記はI-131の拡散シミュレーション結果です。

2011年3月15日、私は那須方面にある会社に出勤。子どもは宇都宮の保育園にいました。

当時は何も知らずにいましたが、シミュレーションの結果によると、この時間前後に栃木県全域をI-131が通過したと考えられます。

そして下記映像は、私がその日の14:30頃に会社付近で撮影したものです。

自衛隊か米軍のものと思われるヘリコプターが付近をずっと旋回飛行していました。

もしかしたら、まさにその時、私はI-131プルームのまっただ中にいたのかもしれません。

NaIシンチレーション サーベイメータの作成

3月のブログに紹介したサーベイメータの詳細を報告します。

サーベイメータはその名の通り、目に見えない放射線（放射能物質）を調査（survey）するための装置です。

どこが汚染されているのかを即座に検出する必要があるため、計数率が高い検出器が必要です。

今回作成したサーベイメータは、1 inchのNaI(Tl)シンレーション+PMT（GX-1）を利用しました。

外観

自作部分は、下記写真に写っているiPhoneの下にある高電圧発生装置およびパルス増幅アンプ部分です。

下記に分解した写真を示します。

高電圧回路はラジオペンチさんのHPを真似させて頂きました。わたしも同じように、写ルンですのトランスを流用して作成しました。

アンプ部はGS-1100Aと同じ構成にしました。

（処女作なもので、回路図ははずかしくて掲載できません。すみません。）

ケースは、どこかで見覚えがあるようなケースです（笑）、タカチのプラスチックケースを選びました。

iPhoneは安価なiPhone用カバーを使って固定しました。

電源はエネループ2本で、大体3～4時間くらいは持つと思います。

使用ソフトウェア

検出したパルスはiPhoneにインストールしたフリーソフトを用いて放射線量を測定します。

放射線を測定するためのAppはいくつか試しましたが一番おすすめするのは”ガイガーボット”です。

cpm、Sv/hはもちろんのことGPSを用いたロギングが可能なため、放射線Mapを作成する際に非常に威力を発揮します。

簡易的な校正方法

計測されたcpmから空間線量（Sv/h）に変換するためには、空間線量校正用線源が必要です。

しかし、校正用線源は非常に高価なため、”エアカウンター”を用いて簡易的に校正を行いました。

（なお、ガイガーボットはエネルギー補償する機能が無いので市販されているシンチレーション式線量計と比較すると精度が劣ると考えられます。）

1. 少なくとも、比較的空間線量の高い場所と低い室内などの2箇所にて、エアカウンターで空間線量を測定、また同時にその時のサーベイメータのcpsを記録します。

2.前項で測定した値を元に換算係数を求めます。

上記より、換算係数=37094.32、オフセット=304.22と算出できました。

その値をガイガーボットの設定項目に入力します。

実際の測定例

PMT用アンプの作成：Before-After ポイント

リンギング

上図左側が改良前（GS-1100A）、右側が改良後（自作アンプ）によるパルス波形です。

改良前では、パルス前後の値が上下に激しく振動しているのが確認できます。これを”リンギング”と呼びます。

リンギングが発生する原因はケーブルが長いと信号がプローブ-アンプ間を反射-往復するためで、これを低減するためにはケーブルを出来るだけ短くするか、ケーブル-機器間のインピーダンスマッチングつまり終端抵抗を装着する必要があります。

しかし、GS-1100Aは高電圧と信号をひとまとめにしているため終端抵抗をつけるのは困難と考えました。

そこで高電圧と信号線を別線にし、信号線を出来るだけ短くすることにしました。

ベースライン安定性

上図はプローブ内にデカップリングコンデンサの追加前後におけるパルス波形を示したものです。

左側はコンデンサなし、右側がコンデンサ有りです。

コンデンサがない場合は電圧が一定しておらず、パルス波高が正しく測定できない可能性があります。