イオンチェンバー自作（A8でできるか?） ツラは5mg/cm^2マイラフィルム（βモード） 1cm厚みで1gなら 50μm厚か。

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1 イオンチェンバー自作（A8でできるか?） ツラは5mg/cm^2マイラフィルム（βモード） 1cm厚みで1gなら 50μm厚か。
2010年3月22日 ツラは5mg/cm^2マイラフィルム（βモード） 1cm厚みで1gなら　50μm厚か。 ガンマモードでは500mg/cm^2なので、5mmのABS イオンチェンバー自作（A8でできるか?） 次ページ以降の売り物チェンバー（ICS-323）の仕様を見て、、 右の様なサイズのチェンバーを作ればよいだろう。 ガードリングは必要だな。 7.3cm ICS-323 9.5cm KNOLL本　より +をかける

2 1m　で　0.332μSv/h　

3 400/9.5=42ｃｍ＾２ =半径3.66cm 10cm　1気圧　C2H6　20　1pb　での反応率は

4 検出部の深さは 4.75×2=9.5cm

5 別の本によるとRには1e10Ω程度を使えと書いてある。
信号の大きさの見積もり BGで見た感じ、ラドンが通った時に1μSv/hと表示している。 これが検出可能な位にしよう 6MeV/34eV=176k　個のペア=　176k×1.6×10^-19 =2.8×10-14　C　=　30 fC もしくは、1m先の60Co 1MBqが0.3μSv/h　に見える、という情報もある。 30fCをみるには、、、　CPのハイブリッドアンプは？ これを使えば30mV位に見えそうだ。 確か1ms位のテールを引いていなかったっけ？ レートが高くなったら電流モードが見れるものに変えるか？ かける電圧 1kV位を目安に考えよう。 下の図は電流依存なので、あまり関係ないかも。 KNOLL 135ページ ニコラスによると 1.6×10-8　A程度らしい。 50Ωに流すと　1μV 1kΩで　20μVか 別の本によるとRには1e10Ω程度を使えと書いてある。

6 軸の部分を切断。 （実際にはΦ13の穴をあけた。）
製作（2011年3月23日） 容器の準備 DVDのスピンドルケースを使おう。 深さは9cm程度 軸の部分を切断。 （実際にはΦ13の穴をあけた。）

7 フィードスルー 外側 若干overspecだが、 あったのでこれを使う。 内側 こんな感じ

8 厚みが分からないのが嫌だけど、在庫品のこれを使用
廃CDに貼る 陽電極 厚みが分からないのが嫌だけど、在庫品のこれを使用 スペーサー＋CD3枚でちょうどよい高さ。 スペーサーとして、上野コネクタを接着。

9 中村方式でCADで円を印刷して銅シートの裏面に貼る
製作（3月23日） 読み出し側電極 外側から直径 12cm、10cm、9cm カッターで切る CDに電極を貼る 中村方式でCADで円を印刷して銅シートの裏面に貼る ケースに接着 内側の直径9cmが検出領域　外はガードリング

10 パスコンのみ付ける。 あとは電源とin,outをつなぐ。 inは足を切らずに長いままにしておく。 ひとまずCS515-1を使ってみよう。
暫定回路 ひとまずCS515-1を使ってみよう。 パスコンのみ付ける。 あとは電源とin,outをつなぐ。 inは足を切らずに長いままにしておく。 電源を入れると-90mVのoffsetが見えた。

11 回路の足を通して、半田で付ける。 読み出し側フィードスルー 半月ドリルで穴をあける IN GND 外観 内観

12 試験 まずは出来合いのHVを使う。 試験の様子 製作（3月23日）

13 60Co 2個を近づけても信号でない。offsetも変わらない 線源トレーごと近づけても変わらず。
Rを付ける。1Mを付けて見たが様子は変わらなかった。 1Mを置くってことは、 30fCが100nsで到達するとすると　30fC/100ns=0.3μA これが1Mの両端に作る電圧は　0.3V　という事を考えると、入力インピーダンスが1Mより十分おおきいFETを使えばよいんでないか？ 普通ににLF356N　を使おう。 CS515-1とコンパチなドーターボードを作った。 680Ωと10kΩ　可変で反転増幅 LF356N

14 オシロ（1M） LF356N 反転増幅では、、、 -2mV位のoffsetが見えた。18μs周期 3mVp-pのノイズも見える。
増幅率をいじっても変化しない。 50Ωで見ても1Mで見ても変わらない。 右の様な回路になっているから、 出力抵抗に対して十分高抵抗になっていないぞ。 　　1Mを510Ωにしてみても変わらず。 高抵抗（10M）のテスターで見ても、電圧に変動ない。 510Ωでは-9.56mV程度のoffset 14ページに返って復習。 出力を1kにして、両端にかかる電圧が20μV。　増幅して0.2mV ペンレコで記録してみるか。 次の一手は？　更に10倍の反転増幅を付けるか。その前に初段アンプのoffsetを消す機構を付けよう。 10k L356N ６８０ - + 電極 1M オシロ（1M）

15 テスター（10M） 下の様な回路にしてみた。 1G/1Gの反転増幅回路はまともに動かないのだろう。
前段、後段ともにoffset補償抵抗を付けた。（右のとおり。） offsetは可変抵抗をいじることで　2mV程度に抑えることができた 線源を近付けてもDCレベル変化なし。 オシロの50Ωで見たら発振していた。。。 1G 10k L356N 1G - + L356N 1k - + 電極 1G テスター（10M） 1G/1Gの反転増幅回路はまともに動かないのだろう。 FETの高抵抗を利用した回路にしなければ。 14ページを見る限り、1Gに通すならば現実的な

16 初段を 非反転増幅にして、入力インピーダンスを上げてみるか。
初段を　非反転増幅にして、入力インピーダンスを上げてみるか。 Rd=1G　など付けると、50Hzを拾い始めた。　：　回路は動いているということだな。 シールドをかぶせると50Hzは消えた。 線源に対して、応答あり。 L356N + - Vio調整付 電極 Rd 10k可変 -2mV 1k Vd=3000V　線源ケースごと 線源を置くと少しpositiveに振れている。 100μV位か？ 信号を大きくするには：Rdを大きくする、 アンプのゲインを上げる 0V 2mV

17 信号増強へ。Rd=5GΩ（1Gを5ケ直列につないだ。） を付ける
10k可変 L356N L356N Vio調整付 + - 1kΩ - + 電極 Rd 51Ω 51Ω -200mV Vio　調整を行ったが90mV位offset残ってしまった。 一応線源のON/OFF見えている。 3mV位の違いは見えている。 offsetを消せれば Vd=3000V　線源ケースごと 0V 200mV

18 信号増強へ。Rd=5GΩ（1Gを5ケ直列につないだ。） を付ける
ボルテージフォロア 信号増強へ。Rd=5GΩ（1Gを5ケ直列につないだ。）　を付ける 20k L356N L356N + - Vio調整付け OUT 1.3kΩ - + 電極 ＋Vcc Rd 20kΩ 330Ω 25k可変 2MΩ 200Ω -Vcc GND 初段のoffsetが-20mV位残っている(Vio調整後) こいつを反転増幅で増幅してしまうとVio調整だけでは補償しきれない こんな時は+inにoffsetを載せて調整するらしい。 これで一応信号見えるようになった。

19 陽極 中は普通の空気 側面に銅シールを貼って、アンプ部分をアルミで遮蔽することで60Hzをそれなりに抑え込んだ。
残念ながら、不細工な見てくれになってしまったが、今後の改善ということで。 陽極 中は普通の空気

20 陽極電圧=3kV ③ ① ② 10分オーダーでの ドリフト有り。これは
線源照射による「信号」 出力をペンレコで記録 ①：60Coの線源を2個（1.2MBq） 　検出器中心から15cm位の ところに置く。 　1MBqの60Coを1mのところに 置くと0.3μSv/hour（アロカ ICS-323のマニュアルより） 　0.3×1.2/0.15/0.15=16μSv/h 　　　　位の線量相当だろう。 5mV/16μSv/h　位のgainの様だ。 このS/Nだと3mV=10μSv/h位まで 感度ありそうだ。 ③ ① ② 10分オーダーでの ドリフト有り。これは 今後の課題として、今回はこれは無視して、線源を置いた時の立ち上がりを評価する。 4mV 1分

21 陽極電圧=2kV 陽極電圧=1kV 縦：4mV/div 6mV 横：1分/div 16μSv/hのON/OFF 8mV 6mV 8mV
陽極電圧依存を確認 1kVでも変わらず見える。むしろS/Nが良い位 陽極電圧=2kV 陽極電圧=1kV 縦：4mV/div 横：1分/div 16μSv/hのON/OFF 6mV 8mV 6mV 8mV

22 陽極電圧=20V 陽極電圧=48V 陽極電圧=500V 陽極電圧=300V 陽極電圧=200V 陽極電圧=100V 10mV 8mV 8mV
更に低い電圧 陽極電圧=20V 陽極電圧=48V 陽極電圧=500V 陽極電圧=300V 陽極電圧=200V 陽極電圧=100V 10mV 8mV 8mV 8mV 10mV 8mV 8mV 8mV 6mV 8mV 縦：4mV/div 横：1分/div 16μSv/hのON/OFF 8mV

23 陽極電圧=20V 陽極電圧=10V 電圧OFF コネクタを短絡 100μSv/h当てると反応あり。 4mV 4mV 6mV 4mV
さらに下 陽極電圧=20V 陽極電圧=10V 電圧OFF コネクタを短絡 100μSv/h当てると反応あり。 4mV 4mV 6mV 4mV 縦：4mV/div 横：1分/div 16μSv/hのON/OFF

24 (約8cmに対して) ここまでのまとめplot 結果を読み取る：
結果を読み取る：　　 　　　① Vでgainが最も大きくなっている。 　 ②0Vでも何か見えている。 解釈　　 　　　①イオンを引っ張るので、それほどかけなくてもよいようだ。 V以上で下がっている理由は不明。 　 ②0Vでも何か見えているのは、容器側面にイオンがチャージアップした事が原因でないか?⇒DRIFTケージをまじめに作る。 (約8cmに対して)

25 実際A8でやるにあたって、準備など データロガーの例（シロ産業） 購入品リスト 高抵抗 マーチ電子に聞く
　　高抵抗　マーチ電子に聞く 　　銅泊シート、アルミ泊シートなどSUNHAYATOを斎藤で 　　スピンドルケース？ 　　高圧電源　500V程度まで。　EMCO買うか? 　　データロガー 実際A8でやるにあたって、準備など データロガーの例（シロ産業）