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●猫の足跡-その717●「素人による 食品検査奮闘記・第96回」★やや重要★シンチレーター「アルマジロ」の接触不良の改善
by:
鈴木崩残
2014/10/02(Thu)17:54:38
素人による個人測定・奮闘記☆第96回
アルマジロ・シンチレーターは
極端な連続使用は、なるべく避ける
■測定をしていると時折、奇妙な事に出くわします。
それは全く同じ試料を測定したのに、前回ははっきりと1ベクレルが出たものが、
ある時に、そのスペクトルが現れないか、または鈍っていることです。
私は、疑問に思ったらば測定は幾度か繰り返すべきものと思っていましたので、
何度か検体を攪拌したりせず、全く同じままにして、
再測定もしましたが、鈍ったままで変わりませんでした。
■かと思うと、以前には出なかった1ベクレルのCs−137が、
くっきりと、ある時には出たりしました。
では、そのときに、何が違うかを考えると、アルマジロの接触不良を直すために、
いったん、プラグをアルマジロから抜いていました。
つまりこの時点で、シンチレーターの電源がいったんOFFになるわけです。
■そこで、今回、48時間ほど連続使用したあとに、
やはり、スペクトルの鈍りが見られましたので、
1/アルマジロの電源を30秒だけOFFにする。
2/アルマジロの電源は入れたままで、ソフトを再起動する。
3/PCの電源そのものを15分落として、アルマジロとソフトの両方に休息を与える。
この三つを試したところ結論が出ました。
●私は、ごらんのように、ここ最近、沢山の基礎データを取ってきたために、
アルマジロの電源を入れたまま、つまりPCの電源を入れたままで、
ソフトも起動したままで、検体だけを入れ替えて、
そのまま無休で、72時間以上連続で測定したりしてきました。
その中で、どうもおかしい、という測定が幾度かあり、
それは、特に0.6から2Bq/kgあたりの低濃度のものに顕著で、
同じ濃度のはずの試料なのに、セシウムの山が鋭く出たり、鈍ってしまったりしました。
この原因は、どうやら、アルマジロを無休で働かせすぎたことにあるようで、
アースの有無は関係ありませんでした。
■さて、その結論をスペクトルグラフと共に記す前に、
アルマジロの出力を、PCや解析ソフトにどれぐらいのレベルで入れるのが良いか、
そして、そのレベルを上下するとどうなるかを、ここに記しておきます。
これは、私が今年の最初に始めて測定を始めたときにも行い、
そもそも入力レベルも、よくわからない事が最初にありましたが、
今回は、それを明確にしておきます。
何度も言いますが、これはPCの種類により違いますし、
アルマジロの電源が何か、によって大きく違いますので、
あくまでも、「私に固有の測定環境」での場合です。
*********
基本的な入力レベル
●私の場合、GAINは「1」です。
(PCや電源が違うと、1.5や2.0にしている人もいます。)
さて、
「信号が弱すぎます」は、頻繁に出てかまいませんが、
「信号がありません」は、(全く出ないようには無理でも)あまり出ないように、
PC側のマイクのオーディオ入力のレベル調整してください。
↓
●さて、ゲインは固定したままで、次にPC側を少しずつ変えてみました。
★手早く、どんどんテストをしてゆくために、
以下すべて、校正時間は「600秒」ですのでグラフは荒いです。
↓
PCの入力レベルが7/100の場合
PCの入力レベルが9/100の場合
PCの入力レベルが10/100の場合
PCの入力レベルが11/100の場合
PCの入力レベルが12/100の場合
■このように、ソフト側の感度のゲインが「1」の場合に、
PC側をたった1目盛り、レベルを変えただけで、
7では使いも物にならず、11や12でも使い物にならず、
10か9で、ようやく校正用線源が正しいピーク位置と形になりました。
ですから、入力レベルは、物凄くデリケートです。
正しいエネルギー校正になるように、ここでしたように、
100分の1の単位のレベル調整でも、慎重に行う必要があります。
さて、ここで、・・・
アルマジロの電源を一旦落とした場合
ここを抜かなくとも「USB電源」側を抜けばいいです。
↓
ソフトのみ再起動した場合
PCの電源を15分落として再起動した場合
試しにレベルを「9」にもしてみましたが、やはり「10」がベストでした。↑
*********
●このように、シンチレーターの電源をしばらく切ると、
まるっきり生き還ったように、スペクトルが綺麗になりました。
ということで、測定する場合には、
アルマジロシンチレーターは「連続使用」をせず、
ひとつの測定が終わったらば、いったんPCの電源も落として、
アルマジロの電源を切るのがベストです。
(私のPCの場合には、アルマジロのUSBコードだけを抜いても
PCにもソフトにも、どちらにも支障はありませんが、
PCの機種によっては、このUSBコードを抜くと、
ソフトやPCが固まったりする事もあるようです。
そういう場合はPCそのものを再起動すればいいです。)
●アルマジロ側のプラグを抜かずとも、
アルマジロに電源を供給しているPC側の「USB」のプラグを抜くことで、
シンチレーターの電源は落とせますので、
アルマジロ側のジャックに繋がっているプラグは、
あまり抜き差しはせず最小限にするのが良いです。
(そうは言っても接触不良で、やらざるを得ないことが多いのですが)
●とにかく、アルマジロ側のジャックの部分は、
プラグとの接触不良が起きやすい部分ですので、
なるべく刺激せず、接点が磨耗するような事は避けるの方がいいです。
●なお、アルマジロ側のジャックとプラグが接触不良を起こした場合には、
ほぼ必ず、次の動画のようになります。
メーターが上がったまま「信号が強すぎます」と左下に表示される以外には、
メーターが、あるところから「下りきらない」で、
止まったまま、小刻みに「上下運動」をしていたらその症状です。
↓
ダイナミックな「幅のある上下運動」をしていたら、正常です。
*********
■また、今回の投稿でごらんのように、
PC側の入力レベルは、たったの「1/100」ズレただけでも、
スペクトルの表示、ピークの位置などに、多大な影響がありますので、
測定前にはPCのレベルがズレていないかを、
常に、毎回確認することが必要です。
●というのも、
PCを電源を落としたり、起動したときに、このオーディオ入力が
「ひと目盛」ズレることがよくあるからです。
ズレる場合には何故か必ずマイナス側にズレ、プラス側にはズレません。
また測定中に、たまにこの音声入力がズレていることもありますが、
そうなっても大きな影響がないように、私は、
10にしておき、知らないうちにズレても9で何とか測定を続けるようにしています。
これが7になると、もう、スペクトルが、めちゃくちゃになりますから。
*********
■製作者の、大久様からは、「アルマジロをこき使ってやって下さい」と、
激励を戴いたのですが、
確かに、「長時間測定」は、大丈夫のようですが、
長時間測定を、さらにそのまま続行して、別の検体を複数回連続して行ったり、
72時間を越える「完全無休の使用」では、
さすがに何かが鈍ってくることがあるように感じました。
実際、今回のように、電源をOFFにして、
たったの30秒休ませただけで、かなり回復しましたので。
■電気製品は、一般的には、つけたままにするよりも、
電源スイッチをON/OFFを繰り返すことが寿命を縮めやすい、
という定説がありますが、
こと、こうした測定の場合には、
それと知らずに徐々に機能低下していたのでは、お話になりませんので、
測定検体毎に、電源を落としてリフレッシュした方がいいと私は考えています。
*********
●なお、私が入力レベルを抑え気味にするのは、
これは、音楽制作をしていた頃の録音のときの癖です。
音楽録音の場合、特にデジタル楽器ではなくアナログ系の場合には、
波形は、歪まず、なおかつ明瞭に録音するという昔の癖がついていて、
そのせいで、かなり、ぎりぎりに低いレベルで録音してきました。
ヒスノイズを気にすぎてレベルを上げると、必ず音質が損なわれるからです。
レベルが高めになると、さまざまな音域の音が混ざってきてしまい、
結果として、もわっとした音に、なりやすかったからです。
(デジタル信号の記録媒体ではなく、磁気テープでの録音の時代の話です。)
■放射線のスペクトルとはいえ、形としての入力信号は音声信号ですから、
多核種の影響が混ざることをなるべく抑えて、広範囲を繊細に拾うには、
原理的にはアナログ音声の録音の時の注意点と同じだろうと思ったのです。
(違うのかもしれませんが・・・)
*********
★ところで、電源を切ってアルマジロを休ませたあとに測定したものは、
やはり、綺麗なピークや山になりました。
汚染濃度が不明の液体でしたが、試みに定量をしてみました。
Cs−137が、2.48Bq/kg(+−0.4)といったところです。
Cs−134が、やや高めになってしまっています。
↓
製作者の方からの助言
接点不良や、電源等について、大久様よりメールを戴きました。
↓
連続使用についてですが、アルマジロ側、又はPC側のオーディオコネクタの、
接触抵抗が関係している可能性があります。
この場合、パルスピークの高さの変化となり、横軸のふらつきとつながります。
接点は接続されているように見えても、
微少かつ局所的な接点不良が発生しているということはあります。
ジャックとプラグの接点間に電気化学反応による金属酸化皮膜が
発生する可能性があるということです。
頻繁にコネクタを抜き差しすると、この金属皮膜がそぎ落とされ、
完全な接続となる場合がある、
その一方では、ある時間電気を入れたまま放置すると、
接点間に金属酸化皮膜が発生し、その電気抵抗が見かけ上、
入力PCのレベルを変化させたことと同じ効果を示すということです。
この現象であることが疑われる場合は、
接点復活剤というスプレーがありますので、
両方のオーディオプラグ側に噴霧してみてください。
もし原因が接続不良だった場合は、劇的に改善されます。
接点復活剤は、
サンハヤトのスプレー式ポリコールキングが便利かと思います。
↓
http://www.monotaro.com/g/00012183/
また、もうひとつの要因としては、
アルマジロのアルミケースは、ふた部分と本体の2ピース構造です。
これらはアルマイト加工されており、そのままでは絶縁状態になっています。
それで、ふた部分の内側のアルマイトを剥離して本体部分と一体化しています。
もしふた部分と本体部分が接触不良だと、ハムノイズが浸入して出力が
出っ放しになります。
このような出力状態で、そのまま放置してあったとしてもダメージはありません。
これが原因と思われるようでしたら、
ふた部分と本体部分を少しねじる様にして押し付け、
出力が正常になるようにします。
なお、
---------
>ジャック、コード類には触れず、
>PC電源を落として、アルマジロを15分休息させたあとにも、
>スペクトルの方がシャープになった印象を受けました。
----------
というこの場合は、接点の問題ではなさそうです。
私のノートPCで、外部電源を接続しながら数時間連続運転をすると、
USB電源から、強烈なノイズが発生しはじめます。
数分間外部電源を外すとノイズは発生しなくなります。
アルマジロのUSB電源コネクタには、ノイズフィルタが入っていますが、
電源系統を疑う必要もあるかも知れません。
USBコネクターの電源系統は、単一のPCと複数系統のPCがあります。
ですので、もしもUSBコネクタが原因ならば、
全てのコネクタにあたらないと判別できません。
別PCやアダプタ電源を利用して結果が変化すれば、
USB電源が原因かどうかが、はっきりすると思います。
ということでした。
もしもPCの電源の問題の場合には、
USB電源用の別のアダプターから引けばいいと思います。
ただし、USB電源を抜くだけではなく、
必ずソフトの「計測実行」のボタンもOFFにして、計測を中止してください。
↓
■しかし、とりあえずは、ジャックとプラグの接触不良でないかを確認し、
それで改善が見られない場合には、
本体カバーの接触不良に対してアドバイスどおりにすると良いようです。
●私の場合には、このカバーを、少し捻って押し込むことで解決しました。
*********
★
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