放射線観測所開始 手作り ガイガーカウンター / ネット接続 測定サーバー 構築

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    ■Twitterで1日に一度、あるいは50CPM以上を検出時ツイートします。
    @SSD_Master

    ■本サイトの目的
     ガイガーカウンタを自作し、パソコンに接続、インターネットに接続し放射線観測所を開設する手順を紹介する。

     手作り ガイガーカウンター / 測定サーバー / 観測所の作り方



     福島原発事故で放射能が問題になっている。放射線測定装置を自作し、パソコンに接ぎ、測定情報をネット接続し、サーバーにUpする実験を行う。
     実際に【高輪観測所】を立ち上げ、放射線観測所の作り方を紹介する。

     ガイガーカウンター(Geiger Counter)を自分で持つのは案外に楽しい。。。

    <目次(執筆予定?)>

    1.ガイガーカウンタ KITS USAから購入、組み立て
    2.パソコンとの連動・シリアル(COM)/ USBとの接続
    3.ログ出力・テキストファイルへ出力する
    4.WebサーバーにUpする・FTP接続
    5.CPMからμシーベルトへの変換
    6.Twitterへの自動投稿の実装
    7.グラフィック化する
    8.補遺・ソフトの配布

     福島原発事故で放射能が問題になっている。放射能測定装置を自作し、パソコンに接ぎ、測定情報をサーバーにUpする実験を行う。


    JUGEMテーマ:地震 災害 被災 物資 安否 医療 支援


    1.ガイガーカウンタ KITS USAから購入、組み立て

    ガイガーカウンタ キット 自作 US
      アメリカの教材用通販サイト「KITS USA」では各種ガイガーカウンターを販売している。
    ここから調達した。

     http://www.kitsusa.net/phpstore/index.php?l=search_list&s[title]=Y&s[short_desc]=Y&s[full_desc]=Y&s[sku]=Y&s[match]=all&s[cid]=0&s[search]=geiger

     ガイガーカウンターは、廉価で感度が良いと思われたロシア製のGM管(ガイガー・ミュラー管)を採用したキットを購入した。

     GM管さえ手に入れば、あとは秋葉原で部品を調達して作れるのだが。。。普通の人は素直にキットを購入したほうが良いと思う。。。特殊部品はGM管だけではなく、実際にはトランスがある。。。GM管は500〜600Vの電圧で作動する。9Vの乾電池の電圧をパルスにしてトランスにかけ、500〜600Vにする。必要な巻数比120:1前後の適当なトランスが案外手に入らない。。。猛者は使い捨てカメラを分解し、フラッシュ用のトランスを引っこ抜いて流用している。。。知らない人にはあまりに危険だ。。。何しろ数百Vの電圧がかかっている

    ■ USに発注して結局4週間かかった。。。品不足だ。。。
     だた、いま、サイトを見たら、在庫待ちのアナウンスがないから今は在庫があるかもしれない。

    ■ 図1はUSから到着したところ。。。ポストに放り込まれていたのは吃驚した。
     つまり受け取り確認はなかった。

    ガイガーカウンタ キット 自作 US
     これはダンボールの内容物。さすがアメリカ人、、、このあたり粗っぽい。
     組み立ては簡単だ。
     昔作った秋月通商のポケットガイガーカウンターの1/10くらいの精神力だろう。。。
    こちらはプリント基板があり部品を載せ半田付けするだけだ。。。回路図の複雑さが同じでも基盤の有無は大きい。



     次の写真は組み立てが終わったところ。。。
    キットなのでケースがついていない。。。

    ガイガーカウンタ キット 自作 US
     いま、机上で、、、ペコ、ペコっと間抜けな音をだしている。。。
     だいたい10秒に一回の割りで、放射線を検出している。。。

     昔、1号機(秋月通商製)を作った時は、ピッ、ピッとめりはのある音をしていた。いま、回路図を確認すると、ハリのある音を出すだめに、ICをわざわざ一個使用していた。。。国民性ですね(苦笑)。



     ちなみに、1960年代、大気からの放射性降下物は今の1万倍放射能があったというのはTVで東大系教授が流している。。。極めて性質の悪い情報なので要注意だ。

     1万倍云々のサイトを調べ計算したら、1Km四方での放射能だという。。。m2に換算したら、1時間あたり特定の核種に限定してだが3ベクレルつまり、3個の原子崩壊が起きると水準だったった。。。

     その意味は、1時間あたり、3/10000だった原子崩壊が3個になったということらしい。。。

     人体の総被爆量のうち、少なくとも、1/数百万の以下の、微小な放射性降下物が1/1万になったというだけの話だろう。。。一日の総被爆量が1万倍だったわけではない。計算したら、放射線が1時間あたり数個という結果には呆れて腰を抜かした。

     だいたい、通常時で、10秒に一発は放射線が宙に飛び交い、ガイガーカウンターはピコピコなるものだ。。。

     これが1960年代には1時間あたりに3個(原子の崩壊変異でどんだけ放射線が出るか知らないが)余分に増えていた。。。だから、安全だという人間はなんなんだろう。。。

              ***
                  ***

     都内で放射線計測は事故関係なく、1時間に3発どころか、10秒に1発は発生している。。。初めから単位がおかしいのである。。。

     10秒に一度は宇宙線あるいは、自然放射線物質の核崩壊により放射線が出ている。。。そこに対して、1時間に3/10000発のファクターが3発になったところで屁のツッパリにもならないだろう。



    2.パソコンとの連動・シリアル(COM)/ USBとの接続

    ■まず、さよなら乾電池、AC電源化する



    9V AC電源化する
     秋月通商製のガイガーカウンタは前期、後期あったそうだ。。。たぶん、私が以前入手したのは後期型だったと思われる。乾電池を一度装着すると1週間以上動作した。

     KITS USA製は、回路図を良く見ると判るが、ブザーとかLEDの発光とかで案外電気を喰うように思われる(回路図は後でUpする)。実際、9Vのアルカリ乾電池が翌日には6V台まで電圧が下がっていた。。。たぶん、連続使用は数日が限度ではないかと思われる。

     従い、AC電源で動作するように改良する。モノがモノなので、AC専用は都合が悪い。。。というわけで、乾電池互換ACアダプタを作った。

     秋葉原の秋月通商で9VのACアダプタを購入する。ジャック部分を取り替えてこの画像のように変えた。

    AC電源を接続したとこ
     この画像は実際に接続したところ。

     普段はACを9V乾電池接続用スナップにくっつけておけば良い。。。外に持ち出す時は乾電池を付ければ良いだろう。。。

     9VのACアダプタは別に何でも良いのだが。。。パソコンに接続する時はなおさらとなるがコンデンサを付けて置くべきだろう。。。


     このコンデンサは、ACアダプタからもし、ノイズを含んだ電気が来たときに、ノイズを吸収して滑らかにするものだ。。。


    平滑用コンデンサ 容量は何でも良い
     昨今の電源はそんなノイズがないとは思うが、、、秋葉原で一個100円とかで売っているものだから入れておいて損はない。。。後述するが、パソコンに接続する事を考えると少し不安だ。




    ■PCとの接続



     音がなるだけでは面白くない。。。ポータブルで持ち運びようグッズであれば、音だけというのも十分有効なのだが。。。長期的に測定してグラフ化したい。


     こういう画像を自動生成するようにしたいわけだ。

     そのためには、PCに接続する必要がある。









    ■回路図を見る・・・どうやって接続するか?

     このガイガーカウンタの回路図をがこれだ。この装置は、

    ■放射線を検知するとスピーカ(ブザー?)が鳴る。
    ■放射線を検知すると、発光ダイオード(LED)を光らせる。

     ということをしている。上の赤の囲みは、スピーカとの導通箇所だ。スピーカの配線のもう一方は9V電源に接続手いる。上の赤囲みの箇所がGND(アース)にショートした時点で鳴動する。
     下の赤の囲みは発光ダイオード(LED)に導通する。

     どちらのポイントも放射線を検知するとGND(アース)にショートする。
    ショートすると、スピーカとLEDを経由して電気が流れ、発光鳴動する仕掛けだ。

     この2箇所のいづれかから信号を取れば良い事になる。


    ガイガーカウンタ PC 接続 シリアル USB
     この2箇所の信号は、左の図のようになると予想される。このあたりはなあ。。。オシロスコープがあれば一発で波形を見れるのだが・・・

     さて、結果を言うと、上の赤の囲み、スピーカ(あるいはブザー)にとの導通箇所から信号を取れた。

     下のLEDの箇所は信号が鈍っているのだろう。キレイにとれなかった。。。

     実際にガイガーカウンタを動かすと判るが、LEDは僅かに発光しながら、放射線を検知した時にピカッと大きく発光する。瞬間的にだが、ノイズが出ていると判断する。

     きちんとした波形整形回路入れれば良いのだが。。。ソフト技術者としてはハードは苦手だ。。。できればお手軽に済ませたい。。。そうそう・・・



    パソコン側では、信号を受け取った後、実際には次の処理をしている。放射線を検知した時点で、信号の取り出し点の電圧は下がり始める。パソコン側で、電圧の降下を最初に認識したならば、その後、1msは信号を見ないようにする。こうしてヒゲ(信号の荒れ)を読まないようにすれば良いわけだ。


    ■PCのI/Fを物色する・・・
     ガイガーカウンタから簡単なON/OFFで信号が取れる事は判っただろう。。。問題はそれをどうやって接続するかだ。

     さて、困った。。。昔のパソコンは外部機器との接続を前提に作っていたのである。
    しかし、普通の人は使わないということから、一般のパソコンからはどんどんI/Fがなくなり昨今のパソコンにはガイガーカウンタに接続する端子は皆無になっている。。。

     えっ、、、USBコネクタがあるじゃないか?だって。。。USBコネクタはμチップを組み込んだコントローラICで構成している。。。ブザーのON/OFFのためだけに、専用のμチップを使うのは大げさすぎるのである。。。

     ちなみに、候補に挙がった技術は次のようなもの。

    ■ マウス端子のXY座標端子を使う(PC9801用なのでNG)
    ■ DOS/Vのパラレル(プリンタ)ポートの入力端子を使う(Win2000以後不可なのでNG)
    ■ USB接続I/Fを備えたマイコンキットを使う(大げさすぎるが致し方ないか)
    ■ RS232Cシリアルポートの制御端子を使う(これを今回は採用した)

     ネットで調べるとみんなマイコンキットを使っていた。。。例えば、こういうモノだ。。。

    PEPPER USB PIC




     これはアマゾンで@980円で売っているRED PEPPERというマイコンキットだ。パソコンにUSB経由で接続する。写真中央のICがμコンピュータだ。ここにUSB経由でプログラムを書き込む。教材として、ホビーとして非常に高い人気を博している。。。のだが。。。







     ・・・仏滅だ・・・いや、本末転倒だ・・・ガイガーカウンタの信号をパソコンに取り込むために、別のコンピュータを使用する。さらに、その別のコンピュータのためにプログラミングを習得しないと行けない。。。となると、、、訳ワカメなわけだ。

     とくに、RED PEPPERの採用するCPU(PICマイコンと呼ばれる)のためにかプログラミング環境を揃え、PICの命令体系を覚えるのはなああ・・・

     というわけで、PEPPERは手詰まりになった時の奥の手として、もっと安易な手を考える。。。


     今はもう、デスクトップPCにしかないRS232Cシリアルポートの使用を検討する。。。もうノートにはなく、使用できるPC選択肢が狭くなるのだが。。。しかし、最悪、USB接続I/Fを備えたマイコンキットという手がある。。。





     シリアルポートというのは実は、一本の電線を使い8ビットの信号を送るというかなりハイテクな代物なんだが。。。これを採用した理由は、実は上手い手があると見たからだ。。。


    シリアルポート  本来、シリアルというのはこのように一本の電線に複数のパルスを少しづつ時間をずらして載せてて表現する。とてもとてもローテクではすまず、USBマイコンキット同様にマイクロコンピュータがあってなんとか手が出るという代物なのだが。。。


     この図でややこしいのは、ON=GND(アース)、OFF=通電ということだ。。。

     この考えを負理論と呼ぶ。。。なんてひねくれた考えをするのかと思うだろうけど、ハードウェアの世界ではこれがデファクトで素直なのだ。。。ハードウェ ア/ソフトウェアの世界は負理論が主流と言える。。。(まあ、、、MSのサンプルコードは全部正理論なんだが、、、実際の運用では当のMSが反転して負理 論で使っていたりする)。。。

     身近な所でいう、電話機、電話線を思い出して欲しい。。。これが負理論を上手に使った代表格だ。

     電線には普段は電圧がかかっている(今調べたら48Vだそうな)。
    交換機側は2つの電線の間の電圧を調べれば、断線しているかどうか判る。

     機材の故障検知に都合が良いのである。次のように思えば良い。。。

    ■正理論採用
     電話をかける時だけ電線に電気をかける方式と使用。
     断線していた場合、電話をかけて電気をかけた時に初めて故障が判る。。。

    ■負理論
     普段電気をかけておき、使用する時に電気を落とす。厳密には電圧を下げて使う。
    断線した時に、リアルタイムで電気が来なくなりすぐに判る。

     さて閑話休題


    DSUB9 シリアル ピン配置 ガイガーカウンタに接続 シリアルポートは通常の信号はRXD(受信線2番)とTXD(送信線3番)を使う。この2つは、ややこしい動作をする。

     しかし、支援用の機能として、6,8,9の入力用の信号線がある。この3つは、単純なON/OFFで使う。

    ■6番DSRは、接続機材が使用可能の時にONになる。使用不可の時はOFFという約束になっている。。。これは先に説明したとおり。。。負理論だからだ。

    ■8番CTS(CTRとも言う)これは、相手先機材が、これから信号の受け入れ可能な状態である時ONになる。

    ■9番RIは、何なんだろうね・・・(`・ω・´)IBM方言魂というかなんというか。。。
     Ring RingのRing。電話機が鳴る様子をアメリカの漫画では”Ring Ring・・・”と表現する。
     つまり、電話が掛かってきたらこの信号がONになるという意味だろう。。。
     シリアルポートの用途は主に電話線にPCを繋ぐことだった。そのため電話機臭い機能が用意されているわけだ。

     さて、核心。。。

     6,8,9番の信号端子のどれかにガイガーカウンタを接続すればお手軽に信号を拾うことができるはずだ。。。シリアルのないPCについてはケセラセラ。

    ガイガーカウンタ RS232C 接続 配線
     今回は、8番CTSを採用した。
     これでバッチリ動作する。

     この画像は実際に配線したところ。GNDと8番CTSの2つに配線するだけなので実に楽である。

     これで、USBマイコンキットの煩雑さから逃げられる。。。

     まあ、PICマイコンの愛好家は、PICでプログラムを組めるのが楽しいのだろうが・・・筆者にとってPICの扱いは拷問に近い。。。ただでさえ、忙しい合間に時間を捻出しているのにこれ以上、時間を取られては困る。。。


    ガイガーカウンタ RS232C USB 接続
     これはガイガーカウンタ装置の配線。白と黒で捩っている線がそうだ。

     黒はGNDにつないでいる。
     白はスピーカにつないでいる。


    <注意>
     後日、整理してUpしなおすが、このあと電子回路に改良を加えた結果、配線をLEDに変更した。さら、次の改造を加えることになった。。。時系列に言うと、
    1. このキットはGM管を仕様の推奨仕様の50倍の電流を流していた。当然GM管の寿命は1/50になりそうである。
    2. というわけで、推奨仕様の電流にした。
    3. そうすると、大電力で力まかせに振り回していたLED/スピーカが発光/鳴動しなくなった。
    4. これを担保するために、回路に平滑コンデンサをいれた。
    5. しかし、スピーカ端子からPCへの接続はできなくなった。ただし、LEDへの接続はできるようになった。
    6. しかし、デスクトップのRS232C(約10V作動)では動作したが、5Vで動いているUSB<->RS232C変換ケーブルでは動作しなくなった。
    7. 理由を調べた結果、LED発光用の電流を無制限にしているためと判った。従い、ここに電流制御用の抵抗を入れた。


     アメリカ人というのは・・・本当にDQNな事をする。。。左側がオリジナルだ。ダーリントントランジスタはスイッチの働きをする。GM(ガイガーミュラー)管から、パルスが来たとき、スイッチが開き導通する仕組みだ。。。そうすると、9V側からダイオードに電流が流れ込む。

     ダイオード、ダーリントントランジスタの内部抵抗がゼロならば、いわゆるショートの状態だ。。。一昔前の部品ならばスグに壊れる。。。(ーー)。。。そういや、GM管への供給電流も規定の50倍。。。寿命が5年ならば、一ヶ月で壊れかねん。。。



    ■PCのRS232Cシリアルポートと実際に接続する

     今回のような工作にはシリアルポートはすこぶる便利なんだが。。。やはり廃れたのには理由がある。設定が煩雑なのである。。。もっともこの設定の煩雑さは、シリアルポートのせいではなくDOS/Vの設計ミスのせいではないかという気もするが。。。注意を述べよう。

    1)PC起動時、必ずBIOS設定を確認する。多くのPCが工場出荷時にシリアルポートをOFFにしている。

    2)シリアルポート接続ケーブルを経由して接続する場合は、
     (A)ストレートケーブル(モデムケーブルとも言う)を使うこと。
     (B)6,8,9番の配線を省略したケーブルが多いので注意。必ずテスターで確認する事。

     今回の場合、筆者はうっかり、コネクタのオスメスを間違えてしまった。
     当初、PCに直接接続する予定だがオスメス間違えたのであいだにストレートケーブルを
     入れることにした。。。まあ、不幸中の幸いでその方が融通が効いてよかったりする。



     冒頭から出ているこの画像は、今回実際に作ったソフトだ。
     リアルタイムでCPM(カウントパーミニッツつまり1分あたりの放射線検出数)を表示する。

     このソフトは無料配布する。



    ■USBにガイガーカウンタを接続する
    ガイガーカウンタ 接続 対応 USB RS232C 変換
     筆者がメインで使っているPCにはRS232Cシリアルポートがあるのだが、これは使いたくない。。。24時間連続で途切れなく放射線を測定するには仕事用、ホビー用のPCは使いがたい。。。計測を開始したらそうそう電源を入れなおせない。。。

     そう考えると普段使っていないノートPC、とくにUMPCが都合が良い。。。そうなるとRS232Cシリアルポートだと都合が悪い。。。

    ということで、USBに接続するようにする。。。えっつ、じゃあ、最初からUSBマイコンキットを使えば良いじゃないかって?・・・それは違う。。。実は、RS232C<->USB接続ケーブルという便利なモノがある。これならば、PICマイコンの開発環境&プログラミングを考えずにRS232CをUSBに接続できる。。。筆者がRS232C接続に最後までこだわったのはこれが理由だ。。。しかし、、、注意がやはりある。

    ■6,8,9番の配線に対応していないRS232C<->USB接続ケーブルが沢山ある。
     --> つまり、使えるモノもあれば使えないモノもある。。。

     この問題は事前にネットで検索して置けば回避できる。初心者向けではないが筆者にはこの方が都合が良い。。。なにしろ、このあと、記録のファイル書き込みやら、Webへのデータの自動Upやら、グラフやら課題は山ほどあるからだ。

     マザコン(※1)の真似事はしていられないのである。
    ※1:マザコンは大抵、完ぺき主義者であると精神科医:斉藤茂太は言う。。。母親が全部揃えてくれるので本人は何もしない。マザコンは自分は何も出来ないが他人には完璧を要求する傾向が強いのだそうな。完ぺき主義者を見たらマザコンを疑えとは至言である。

     閑話休題・・・

     上のUSBケーブルの画像は今回テストで使用したものだ。バッチリ動いた。
    ガイガーカウンタをPCに接続するための部材(およびACアダプタ)を秋葉原に買いに行った。。。行き着けの秋月通商で購入した時、ダメもとで購入したRS232C<->USB接続ケーブルがドンピシャリで動作した。

    通販コード M-00720
    発売日 2004/09/23
    メーカー The Glory Mark Hi-Tech, Inc.
    http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-00720/

      Prolific社のPL2303を使用しているRS232C<->USB接続ケーブルは動作するようである。@950円であった。良い買い物をした。

     注意事項を述べる。

    (A)添付ドライバのReadMeによると、逐次バージョンアップして6,8,9番に対応
       しているとのこと。極端に古いのは要注意。また、ドライバは最新を使おう。
    (B)添付ドライバの自動インストール(setup形式)ではうまくインストールでき
       なかった。
       手動インストール(infファイルによるインストール)にて成功した。
    (C)RS232C<->USB接続ケーブルの一般的な問題点なんだが、Windowsの認識する
       COM1,2,3,4・・・のどのCOM番号に割り振られるか判らない。
      デバイスマネージャで必ず確認する事。

    USBシリアル COM番号 調べ方
     マイコンピュータ->プロパティ->ハードウェア->デバイスマネージャで確認できる。



















    ■なんちゃってパルスカウンタの使いかた
     今回はさっくり、PCに接続が出来た。。。ネットで調べると、シリアルポートの入力用の信号制御線を使うというアイディアが皆無であるため、懸念したのだが。。。良かった良かった。。。というわけで、『なんちゃってパルスカウンタ』というガイガーカウンタ制御ソフトを作った。。。ネーミングは、まあ、文字通り。。。PCでパルスを数えるというだけだからだ。。。結局、ガイガーカウンタってのはパルスカウンタなのである。

    ガイガーカウンタ制御ソフト


     操作は(とりあえず、今は)簡単である。
    起動し、\楝海靴討いCOMポートを選択する。■達丕媚餮擦粒笋蠖兇蠅鮖慊蠅垢襦最初は標準の”高”で良いだろう。そしてカウント開始ボタンを押せば良い。

     ■達丕媚餮擦粒笋蠖兇蠅蓮∨椒愁侫箸魯檗璽螢鵐阿箸い手法でガイガーカウンタを監視している。CPUパワーを喰う方式だ(まあ、急いで手間隙かけず作ったからね・・・)。
    で、、、
    ■Windows7+デュアルコア2.4GHzセレロンE3200では低で問題なく動いていた。
    ■XP+Asus EeePC 101S ATOM1.6GHzでは取りこぼしが多く、高で安定して動いている。

     CPUの処理能力の問題なのかOSの問題なのか判らないが、このような運用結果が出ている。


     これでカウントを開始する。


    ガイガーカウンタ PC 制御 上の項目に現在のCPMを表示する。ここでは23を表示している。下の段では、今の分で数えている放射線の数を表示している。ここでは12だ。

     下段右には現在時間を表示している。つまり、19時25分においては23発の放射線をカウントしている。そして、19時25分16秒の現在時点で12発の放射線を計測を表している。

     テスト方法は簡単だ。。。ガイガーカウンタのブザー(回路図にはSPKつまりスピーカとかいてあるがが)の鳴動の数と、下段のカウントアップが一致していれば良い。

     PCによるがデフォルトで、PC側でブザーが鳴るようにしてある。ガイガーカウンタとPCでほぼ同時にブザーがなれば問題ない。

     もし、PC側で信号の取りこぼしがある場合は、CPUの割り振りを高めにして欲しい。。。


    3.ログ出力・テキストファイルへ出力する

    放射線測定 ログ機能 PC連携  『なんちゃってパルスカウンタ』にはカウントした結果をテキストファイルに保存する機能を備えている。

     これは現在は1分ごとにCPM値を保存する。

    放射線測定 ログ監視 PC

    『なんちゃってパルスカウンタ』と同じフォルダにlog.txtというファイルを作る。PCの設定によっては、.txtは表示しないので注意して欲しい。

     Log.txtは、1分おきに、日時とCPM値をCSV形式で保存する。

     CSVなので、エクセル/OpenOfficeで簡単にグラフ化できる。
    こんな感じかな。。。

    ガイガーカウンター ログ機能 使いかた
    [クリックで拡大]

     これは、本日の深夜00:00〜09:00までの計測結果。
    非常に綺麗に記録が取れている。OpenOfficeでグラフ化した。

     で、NGケースも上げよう。。。

    ガイガーカウンター ログ機能 使いかた 設置場所の問題
    [クリックで拡大]
     
     こちらは1000CPMつまり、50倍近い異常計測が出ている。
    実はこのグラフは、本日の深夜00:00〜14:30頃までの情報である。

     朝9時過ぎから異常上昇がおき、ひと段落して12時頃から又上昇している。。。

     お昼過ぎには、目視しているのだが、、、ガイガーカウンタは鳴動していないのだが、PC側がカウントするという現象が起きていた。。。
    要点を整理しよう。

    ■ガイガーがカウンターは西向きの窓際に置いている。
    ■朝9時頃は、正面の高層ビルの照り返しで窓に陽が射す。
    ■12:00以後も、窓には陽が射す。
    ■目視した症状では、ガイガーカウンタの鳴動はないが、PC側がカウントをするもの。CPMが1000というような鳴りっ放しの状態は目で見ていないので不明。

     感じとして、ガイガーカウンタに日光が当たるとカウントが増大する印象がある。。。

     ガイガーカウンタのスピーカ(ブザーにしか見えないが)が鳴動はしないのだが、PC側は、カウントしている。



     たぶんだが・・・要因は2つ考慮しうる。

    ■回路図の信号を取っている箇所の電圧が本当に下がっている。スピーカが鳴動する程ではないが、電圧が下がっておりPCがそれを正確にカウントしている。

    ■PC側が不定期に、例えばデフラグソフトのようなものが起動しカウントがオーバーランしている。

            ***

     たぶん、、、日光が直接ガイガー管に当たるのは良くないのではないかと思われる。。。これについては追試して結果を出したい。

     本日のお昼過ぎ、異常計測に気づいた。ガイガーカウンタは鳴動しないがPC側がカウントする現象が多発していた。

     確認のため偶然だが、ガイガーカウンタを窓際から、室内に移動したらピタリとこの現象は治まった。。。回路の温度上昇、GM管の温度上昇、宇宙線(まあ、日光も宇宙線の一種ではある。。。)などが思いつくのであるが。。。様子を見よう。

    4.WebサーバーにUpする・FTP接続
    Web サーバー 放射能 測定情報 FTP 自動 Up ネット接続 ガイガーカウンタは個人で見るだけでも楽しい。しかし、もしも、自分のブログを持っている人、自分のサイトを持っている人ならばそこに載せたいと考えるだろう。
     そのための機能を実装する。

     PC側の制御ソフトの下段にWebへの自動Upというボタンと、手動Upというボタンを付けた。

    ■[自動Up]にチェックを入れれば、サーバーに自動的に計測データをUpする。
    ■[手動Up]は、サーバーとの通信テスト用に作った。ボタンを押した時にデータをWebにアップする。

     この機能は当然、自分のブログ/サイトを持っており通信設定をした時に利用できる。

     WebへのUp機能を使うとこのように表示できる。
    10分単位で、自分のサイトに放射線測定表示を更新する。

    -------------------------------------------------
    ■現在の放射線情報(東京港区高輪 地上6F)
    折れ線グラフ ---> こちら

    ※10分おきに更新しています。F5キーでリフレッシュします。※分単位の計測記録(零時更新) -->  log.txt
    -------------------------------------------------

     本観測所(高輪観測所)では、ブログ/Webに次のスクリプトを埋め込んでいる。このスクリプトはサーバーにUpした情報をホームページ/ブログに表示する。
    ----- 貼り付けるスクリプト ----
    <script type="text/javascript" src="http://dnki.co.jp/10m.js" charset="Shift_JIS"></script>
    -------------------------------

     http://dnki.co.jp/は、高輪観測所が利用しているサーバー名だ。ここにUpしている。自分の観測所を立ち上げる時は、自分の使っているサーバーを指定すれば良い。

    ■サーバーとの通信する設定ファイル

    ガイガーカウンタ FTP 接続 設定

     Geigerシリアルパルス.exeが「なんちゃってパルスカウンタ」だ。
    このソフトは、log.txtと10.jsという2つの記録ファイルを作る。

     log.txtはすでに前章で説明したものだ。単純なテキストファイルだ。
    10m.jsは10分間の平均値と最大値、最小値を記録する。テキストファイルにしたかったのだが、javaスクリプトにした。

     このブログの運営業者の仕様で、ブログ貼り付けるパーツはjavaかフラッシュのいづれかという制限があった。しぶしぶjavaを採用した。

     PHPが使えればもっと、スマートになったのだが致し方ない。
    10分ごとにゴリゴリとjavaスクリプトを吐き出し、WebにUpする仕様とした。

    ■設定ファイルのかき方
     まず、WebへのUpは、Windowsが標準で備えているFTPという機能を使う。
     FTPというのは通信越しに他のコンピュータとファイルを転送目的に存在している。そのままの機能だ。

     手作りすると判るのだが、、、やはり、Mac以前の非ネズミ型コンピュータはシステムを構築しやすい。。。パーツを組み合わせてシステムを作るように設計している。対して、マック、Windowsは既製品を如何に使いやすくするかという方向性を持つ。

     ガイガーカウンタ観測所は、Linux/Unixでは非常に簡単に作れるのではないだろうか。

     まあ、普通の人にはLinux/Unixは厄介である。。。

     さて、

    ガイガーカウンタ FTP 設定ファイル
     各ファイルの通信設定を示す。緑の箇所がファイルの内容だ。
    利用しているFTPサーバの名前、ユーザ名、パスワードをここに入れて欲しい。少し説明すると、put命令で、カレントフォルダにいるlog.txtをサーバのトップに保存している。
    -----------------------------
    open FTPサーバの名前
    ユーザ名
    パスワード
    ascii
    put ./log.txt log.txt
    quit
    -----------------------------

     もし、使用しているサーバによってはトップに保存したファイルはネットから参照できない場合がある。この時は、
    cd 下位フォルダ名という命令を一行、put文の前にいれれば良い。
    cdというのはチェンジディレクトリの略。下のフォルダ(ディレクトリ)に移りますよという意味だ。

    ガイガーカウンタ FTP 設定ファイル
     同様に、ftp1.txtの内容を示す。ftp.txtとの相違はlog.txtが10m.jsに変わっただけだ。

    -----------------------------
    open FTPサーバの名前
    ユーザ名
    パスワード
    ascii
    put ./10m.js 10m.js
    quit

    -----------------------------

    ■パーソナルファイアウォールの設定

     設定が終わったら、早速Webに情報を上げよう。。。
    log.txtが出来上がっている事を確認し(本ソフトを1分動かせばできているはずだ)手動Upボタンを押す。

     すると、最初の一回だけだが、次の警告が出る。

    ガイガーカウンター FTP ファイアウォール 解除 ここではブロック解除を選択の事。









     これで、放射線観測所が一通り出来上がった。
     残る課題は2つある。

    1. 折れ線グラフでビジュアル表示する。
    2. Twitter/etc...でのプッシュ型の情報配送。

     であろうか。。。

    5.CPMからμシーベルトへの変換

     TVなどでは、放射線測定はシーベルトで統一している。
    シーベルトは放射線が人体に与えるダメージを単位にしたものだ。
    このままだと単位が大きいので、1/1000をm(ミリ)。1/1000,000をμ(マイクロ)シーベルトと読んでいる。

    ■CPM
    • GM管(ガイガー・ミュラー管)はα、β、γの放射線を区別できない。管を通過した放射線の数を数えるものだ。
    • 同様に放射線一発の強さを調べるのも苦手だ。あるいは出来ない。
    • GM管が大きいほど、つまり容積が大きいほど感度は上がる。
    ■シーベルト
     放射線を種類わけし、放射線一つに次の数字をかけて積算して算出する。
    • X線、ガンマ線などの光子     1
    • ベータ線 (電子)、ミューオンなどの軽粒子     1
    • 中性子 10 キロ電子ボルト 以下     5
    • 中性子 10 - 100 キロ電子ボルト     10
    • 中性子 100 - 2,000 キロ電子ボルト     20
    • 中性子 2,000 - 20,000 キロ電子ボルト     10
    • 中性子 20,000 キロ電子ボルト 以上     5
    • 反跳陽子以外の陽子でエネルギーが 20,000 キロ電子ボルト以上のもの     5
    • アルファ線     20
    • 核分裂片     20
    • 重原子核     20

     ガイガーカウンタを使っている限り、シーベルトとは相性が悪い。
     ガイガーカウンタ製造メーカーは、単純な定数をかけ略式変換しているようである。

     Black Cat Systems社 GM-10の場合は次の計算式を出している。

     μシーベルト(h)= CPM値 / 120

     ラボでは、当初、この定数式を踏襲していたが、ロシア製のGM管のデータシートより、定数を132と算出している人がいた。こちらにあわせている。

     μシーベルト(h)= CPM値 / 132


    6.Twitterへの自動投稿の実装

     今回は、「なんちゃってパルスカウンタ」にTwitterの自動投稿機能を実装した。

    ■仕様
    ・一日に一度、12:00に自動投稿する。
    ・測定値が50CPM以上の時、自動投稿する。
    ・投稿は、フリーウェア「TweetConsole」を利用する。

    ■事前準備
    • TweetConsole」を事前にダウンロードする。 TweetConsoleは本ソフトのカレントフォルダに置く。  本ソフトのフォルダ¥TweetConsolre¥twtcnsl.exeという配置にすること。twtcnsl.exeはTweetConsoleの本体だ。
    • .Net FrameWork 2.0以隆をWindowsに入れる。TweetConsoleは.Net FrameWork 2.0以隆を必要としている。Windows7を使用している人は不要。すでに入っている。XPユーザはMSのサイトから入手すること。XPは良く判らないのだが、.Net FrameWork 1.xが工場出荷状態のようであるう。
    • TweetConsoleをReadMeに従い一度実行しておく事。最初の起動で、Twitterのユーザ認証を登録している。

     これだけで良い。あとは、「なんちゃってパルスカウンタ」が一日ごとに自動的に投稿する。

     ただし、、、やはり、、、いろいろと癖がある。。。注意事項を述べておこう。

    【注意】
    • 処理しやすいので、「なんちゃってパルスカウンタ」はCドライブの直下に「geiger」というフォルダで保存する。半角英数字にすること。全角でも問題ないはずだが、テストの課程で原因不明の症状に悩まされた。
    • 「TweetConsole」からテスト送信するときは、20文字以上の長い文字を入れること。"TEST"のような短い文字だと403エラーが出る。
    • 同じ文言で連続して投稿テストをしない。2回目には必ず文言を少しで良いから変えること。
     正直なところ、全角半角は関係なく、短い文字列でのテスト、同じ文字列の繰り返しの使用が障害の原因だったと思われるが。。。切り分けが出来ていない。「TweetConsole」はDOS窓から実行するハッピーなソフトなので、やはり全角でのフォルダ名は止めておこう。。。DOS窓から日本語を入れる事はとても勧められない。

     「TweetConsole」は、手動で行う場合は、次のような使い方をする。

    -------簡単な使い方------
    >twtcnsl.exe /t 投稿したい文言
    --------------------------

     「なんちゃってパルスカウンタ」から、/tオプションをつければマンドライン命令一発で投稿できる。

     楽である。


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    • 2011/05/06 12:57 AM
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