ガイガーカウンター
| 福島原発事故直後に作ったガイガーカウンターのパターン図とか貼ってみます。 ebayでウクライナから輸入したガイガーミュラー管以外は秋月とRSで購入した部品で組みました。 回路図は例によって無く、いきなり部品を配置してパターン図を描いていった代物です。 ガイガーミュラー管はかける電圧が400V前後ならどの大きさのものでも使えます。 この基板では、数百ボルトを発生させる小型トランスの入手が難しかったので、高電圧発生部には冷陰極管インバータを改造して400V程度の直 流電圧を供給しています。 仕組みを簡単に説明すれば、ガイガー管に高電圧をかけておくと、放射線がガイガー管の中に入り込んだ瞬間導通状態になるので、そのパルスを抵 抗分圧してトランジスタで受けて5Vのパルスに変換し、それでスピーカーを一瞬鳴らしたり、PICで拾って1時間当たり何パルス相当になるか 計算して表示したり、というだけのものです。 19.6608MHzの水晶発振子は、シリアル通信でデータを取ろうとしたときの名残なのでPIC内臓のクロックで動作させるなら必要ありま せん。 PICマイコンのプログラムは見つからなかったので参考にする人は各自組んでください。 PICはパルスのカウントとその液晶表示をしているだけなので、PICと液晶がなくても簡単な音だけのガイガーカウンターとしてなら動作しま す。 分圧抵抗の位置がおかしくないか？とお気づきの方いるかと思いますが、感電事故を減らすための苦肉の策ですね。 樹脂で封入する高圧部分を減らすために、ガイガー管の静電容量ならトランジスタ持つだろうっていう適当設計です。 気になる方は、トランジスタ側に分圧抵抗を集中実装してください。 ガイガーミュラー管は、大きさが小さいほど低感度で測定できる放射線量の限界値が高くなり、大きくなると高感度になる代わりに測定できる放射 線量は低いレベルで飽和します。 市販されているガイガーカウンターでは、SBM-20/STS-5シリーズがよく使われています。 価格も原発事故直後は1本2000円前後と高騰しましたが、それ以前の安い時期では400円以下でした。 ただし、これらロシア製のガイガーミュラー管は冷戦時代の製造なので、もう半世紀前後経っているものが多く、もし購入するなら不良品であるこ とを考慮して複数購入する必要があります。 以前壊してみたとき、SBM-20は金属管の中にガラス管が封入されていましたので、凹みがある物は要注意です。 ガイガー管を並列に何本も接続するのも、大きなガイガー管を使うのと一緒です。 ただし、放射性物質からの放射線を受ける面積に影響されるので、複数本使った場合は配置によっては単純に検知した数値の足し算にはなりませ ん。 公園などの残留放射線、家の周りのホットスポット探しなどには大型のSI-21/22シリーズを使うと放射性物質のたまっているホットスポッ トを探すのが楽になります。（すぐにスピーカーががりがり言い出しますので。） |
| SI3BG Working Range (R/h) 300 Recommended Operating Voltage (volts) 380-460 Current (mA) 0.015-0.02 Plateau length (volts) at least 80 Maximum Plateau Slope (%/volts) 0.25 Gamma Sensitivity (Pulses/s/R/h)188-288 Maximum Length (mm) 55 Maximum Diameter (mm) 10 For betta-gamma radiation. Maximum registering range - 300 Roentgen/hour Maximum allowable range - 900 Roentgen/hour during 1 minute -Threshold Voltage = 290...330 V -Plateau length = 80 V -Plateau slope = not more than 0.25 % / V -Sensitivity = at least 2*10-5 pulses/sec*(282 Rntgn/hour)-1 -Working Voltage in pulse mode = 380...460 V -Working Voltage in current mode = 382...398 V -Working current = 15...20 mkA sts-5 これはSBM-20の初期型です。端子形状の違いだけで互換性があります。 Working Voltage 360 - 440V Initial Voltage 280 - 330V Plateau Length 80V Plateau Slope 0.125% / 1V Inherent counter background (cps) 0.45 Pulses/s Pulse Sensitivity 24 Pulses/s Interelectrode Capacitance 7pF Load Resistance 5 - 10 MOhms Working Temperature Range -400 +500 С Length 110mm Diameter 9mm STS-6 Detects b(beta)- and g(gamma)-radiation Filling: mix of steams of a neon and bromine Recommended Operating Voltage (volts) 400 Initial voltage (volts) 285-335 Plateau length (volts) at least 80 Maximum Plateau Slope (%/1 volts) 0.125 Gamma Sensitivity (cps/mR/hr) 210 (sbm20 has 67.5)! Inherent counter background (cps) 1.1 Maximum Length (mm) 199 Maximum Diameter (mm) 22 SBT-7 Working Voltage 320 - 420V / 380 nominal/ Plateau Length 70V Plateau Slope 0.125% / 1V Thickness of the mica window - 10-11 microns Diameter the mica window - 22mm Length 62 mm Diameter 32 mm SI-8B Working Voltage 360-440V Plateau Inclination 0.3%/V Max. working current 18.2 mkA Max. counting speed 3400 pulses/sec Efficiency of logging Beta 50-85% Own Background 2 Pulses/s Diameter 75mm Working Temperature Range -50 +65 С sbm-10 Operating Voltage 370 - 480V Initial Voltage 260 - 340V Recommended Operating Voltage 400V Plateau Length 100V Plateau Slope 0.125% / 1V Inherent counter background 0.13 Pulse/s Working range 0.04 - 400 mkR/s Cobalt-60 Pulse Gamma Sensitivity 12 pulse/mkR Deat time (U=400V, micro sec)) 64mks Detected Gamma radiation energy 0.054-1.25 MeV Interelectrode Capacitance 2pF Working Temperature Range -600 +700 С Length 26mm Diameter 6mm SBT-11 Voltage of start of counting - 260-320 V Operating Current each section (uA) 0.5-1.1 Recommended Operating Voltage 400 V Plateau Length/ Inclination - 80V/0.5%/V Own Background (Pulses/s) 0,6 Length - 55 mm Width - 29 mm SI-14B Sensitivity at 1 μR / s - 300 imp / s. counting start voltage - from 230 V to 300 V. The slope of the counting characteristic plateau is 0.25% / V. The maximum exponential dose rate is 1000 R / h. The air equivalent of mica is 2.9 cm to 3.1 cm. Overall dimensions of products SI14B counters: diameter - no more than 84 mm; height - no more than 26 mm. Weight - no more than 130 g. SBM-19 Recommended Operating Voltage (volts) 400 Initial voltage (volts) 260-320 Plateau length (volts) at least 100 Maximum Plateau Slope (%/1 volts) 1 Gamma Sensitivity Co60 (cps/mR/hr) 310 (sbm20 has 78)! Inherent counter background (cps) 2 Maximum Length (mm) 195 Maximum Diameter (mm) 19 SBM-20 / SBM-20U（無印棒端子・Uピン端子） Gas Filling: Ne + Br2 + Ar Cathode Material: Stainless Steel, 50 mkm Maximum Length (mm): 108 / 101 Effective Length (mm): 91.0 / 83.5 Maximum Diameter (mm): 11 Effective Diameter (mm): 10 Connector: Pin Operating Temperature Range: 0C -60 to +70 Minimum Anode Resistor (meg ohm): 1.0 Recommended Anode Resistor (meg ohm): 5.1 Recommended Operating Voltage (volts) : 400 Operating Voltage Range (volts): 350 - 475 Initial voltage (volts): 260 - 320 Plateau length (volts): at least 100 Maximum Plateau Slope (%/100 volts): 10 Minimum Dead Time (at U=400V, micro sec): 190 Working range (mkR/s): 0.004 - 40 Working range (mR/h): 0.014 - 144 Gamma Sensitivity Ra226 (cps/mR/hr): 29 Gamma Sensitivity Co60 (cps/mR/hr): 22 Inherent counter background (cps): 1 Tube Capacitance (pf): 4.2 Life (pulses): at least 2*1010 Weight (grams): 10 / 9 cpm変換 cpm/132=uSv/hr 電流制限1M以上5MΩ推奨 25cps/mR/h Cs137? For example: A SBM-20 Geiger tube has a sensitivity of 29 cps/mR/h for Ra226, 25 cps/mR/h for Cs137 and 22 cps/mR/h for Co60. Calibration factors will be 1000 / 29 = 34 seconds for Ra226, 1000 / 25 = 40 seconds for Cs137 and 1000 / 22 = 45 seconds for Co60. SI-21G Working Range of Dose Power - 300R/h Working Voltage - 360-480V Input capacity - 10 pf Background - Not more than 1.3 pulse/sec Counting speed (sensitivity) - 285-385 Pulse/ μR Plateau Inclination - 0.125%/V Range of working temperature: -40: +50 c Total length 260 mm Working active length 210 mm Outer diameter 18.1 mm Life time - 1*10: 1*10 pulse Plateau slope - not more than 0.125 Direction of polarity - must be in two opposite directions SBM-21 Working range = 0.1 ... 1000 mk Roentgen/sec Gamma sensitivity Cs137 = 6.5...9.5 1/sec at P=10 mkRoentgen SI-22G Recommended Operating Voltage (volts) 390 Initial voltage (volts) 285-335 Plateau length (volts) at least 100 Maximum Plateau Slope (%/1 volts) 1.25 Gamma Sensitivity Co60 (cps/mR/hr) 540 (sbm20 has 78)! Inherent counter background (cps) 1.3 Tube Capacitance (pf) 10 Resistance (meg ohm) 9-13 Maximum Length (mm) 220 Maximum Diameter (mm) 19 SI-29BG HARD BETA and GAMMA GM DETECTOR The counter are designed to be operated in various dosimetric and radiometric device Include of the copy of the datasheet. GENERAL SPECIFICATIONS Operating Voltage 360 - 440V Initial Voltage 250 - 320V Recommended Operating Voltage 400V Plateau Length 100V Plateau Slope 0.125% / 1V Inherent counter background 0.2 Pulse/s Working range 0.004 - 40 mkR/s Cobalt-60 Pulse Gamma Sensitivity 48 pulse/mkR Deat time (U=400V, micro sec)) 95mks Detected Gamma radiation energy 0.054-1.25 MeV Working Temperature Range -600 +700 С Length 55mm Diameter 11mm 注：mk：マイクロ cps：Count Per Second 1R=10mSv 当時ネットで探したロシア語の古い印刷物元データが元ですので、明らかにデータが間違っている部分などは修正してありますが、全てを入手して 試していないので間 違ったままのデータがあるかもしれません。 データ中のRはレントゲンなのかremなのかいまいち不明です。 基本コバルト60でのカウント数値をもとに、レントゲン、もしくはシーベルト換算を行います。 |
滅多に見ませんが、何か連絡があるなら下記に書き込むと返事をすることがあるかもしれません。
あまり期待しないでください。
BBS