子どもを放射能からまもる会in千葉
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アルマジロとThereminoGeigerによるおうちMP(もどき)

 1インチCsI(Tl)結晶とP.D(フォト・ダイオード)を使用した超小型シンチレーター方式γ線検出器アルマジロtype3についてThereminoMCAと組み合わせてスペクトルを観察するまでの話は以前の記事でまとめました。
アルマジロとThereminoMCAによるスペクトル入門(もどき)その1

順当に行けばベクモニを使用したベクレル定量なのですが、なかなかハードルが高いのと過去にロシア製2.5インチCsI(Tl)検出器を用いた記事を書いたことがあり基本的な方法は同じなのでそちらをご覧になっていただくとして、今回はアルマジロの計数率と線量当量率との関係を調べる事にしました。

測定方法ですが、Cs137線源、トリウムマントル、汚染土壌などの線源を用意し、CDのプラケースを積み重ねて線源と検出器のクリアランス変えながらHSFの示す線量率とアルマジロの計数率(cps)を交互に記録するというザックリとしたものです。
HSFは時定数1秒(移動平均5秒)の15秒間の平均値(下図はバックグランド線量を測定したキャプチャー画像)を記録しました。
20131224_212846.jpg

アルマジロはThereminoAudioInputのカウント出力をThereminoGeigerに入力し計数率(count per second)
の60秒間の平均を求めました。
ThereminoGeigerについては以前の記事を参照願います。
ロシア製2.5インチCsIγ線検出器(その5 ThereminoGeigerについて )
0059.jpg

結果を下のグラフにまとめました。横軸はHSFが表示した線量率、縦軸は同じ条件で測定したアルマジロの計数率(cps)を示します。
DoseRatevsCount.jpg
このグラフから1μSv/hの時の計数率が566cps cpmだと60倍して約33000cpm/[uSv/h]となります。
前回のロシア製CsI(Tl)検出器では計数率が高すぎてA/D変換器のサンプリングが追いつかず0.8μSv/h付近で飽和していましたが、アルマジロでは倍程度の線量率でも一応直線性が保たれているようです。
メーカー公称値は25000cpm/[uSv/h]ですが個体差を考慮しノイズマージンを安全側に見積もったと考えれば妥当な数値だと思います。
なので面倒な事が嫌いな方は25000cpm/[uSv/h]という係数でザックリ線量率を求める事が出来ます。(ただしその数値を個人としての判断に用いるには必ず出荷時に(簡易)校正された線量計との比較が必要です)

念のためですが、今回の実験は「校正」でも「簡易校正」でもありません。校正された機器との比較であっていわゆる「標準化」(もどき)であることはご了解下さい。(「校正」は任意の距離における強度が既知であるCo60やCs137のγ線を照射して行うもので、そうした設備を持ち校正証書を発行できる機関は限られています)

いずれにしろ計数率だけ見るとMrGammaの10倍以上の感度があり、いつもながらですが5mm角のP.Dでよくぞこれまでと思う位の集光率です。

ThereminoAudioInputは以前紹介したGMCLoggerのようにパルス波形を見ながらしきい値やデッドタイムを設定することが出来ませんが。ThereminoMCA自体がグロスカウントを表示してるので、カウント出力をThereminoGeigerに渡せばcpsやザックリ換算した線量率とスペクトルを同時に表示することが出来ます。
下図は同じ線源のアルマジロの出力をThereminoMCAとThereminoGeigerを併走させ同時に測定したものです。
tg7.jpg
Geigerの計数率が391cps MCAの計数率は358cpsと1割程度少なくなっています。条件(線量率)を変えて測定するとMCAのカウント数はGeigerに比べ1~2割程度少ないようです。これはGeigerが単純にパルスの個数を数えているだけなのに対してMCAでは分解能を確保するために「最小エネルギー」による足切りと「ベースラインテスト」の設定値にもとづいて波高値が正確でない一定の数のパルスをReject(捨てている)している為だと思います。(逆に言えばThereminoMCAの「エネルギーイコライザ」を使用しエネルギー範囲ごとに重み付けしたカウント出力が得られれば簡易的に「エネルギー補償」ができることになります。)

現状でも机の上に置いたアルマジロをNotePCに接続してThereminoGeiger,MCAを並走させれば一定時間間隔で線量率(cpm)とスペクトルを記録したり、siteにデーター(画像など)をUPできる「おうちMP(もどき)」が実現できますが、ここまで来ると移動測定(HSFもどき)に利用できないか?という欲目が出てきます。
前回の記事でも引用させていただいたtkimura6502さんの移動サーベイのtoggeterまとめですが

放射能測定器「アルマジロ」を徒歩移動測定に転用してみた。 

armadillo_survey.jpg

ノイズの正体を確かめる為に(kgFが設定できる加振機などというしゃれたものは持ちあわせていないので)「指ではじく」という原始的かつ野蛮な方法でアルマジロをいじめてみました。(故障の原因になるので真似をしても責任は負えません)

下図はアルマジロに接続したピンプラグの根本を指で弾いた際のスペクトルとThereminoGeigerのチャートです。(FIR-平均化時間は1秒に変更してあります)
TG09.jpg
ThereminoGeigerのチャートには指での打撃と同期してパルス状のノイズ(赤丸)が確認されています。

下写真は1インチCsI結晶と基板ですが、集積度の高い基板の両端に質量の大きい結晶とケーブルがぶら下がるとプレス打ち抜きのアルミケースでは剛性不足は否めません。ミニピンプラグ自体も計測器に使用するには役不足ですが、プロの技術者である大久さんには二百も合点な話でコストやバックキャビティなど実装を考慮した上での選択だろうと思います。
4469s_20131228125632793.jpg

開発者へのフィードバックと同時に(元々屋外移動測定は想定されていないので)ユーザー側で上蓋にユーザー側でもステンレスプレートを接着して補強する、ヘッドホンなどで使用されているL型のピンプラグと交換してホットメルトでケースに固定してしまうなどの手立てを取る価値はあるかもしれません。最低限コネクター部分に機械的なストレスをかけないようにする必要がありそうです。
すでにAudioCodecを組み込んだUSBケーブル1本で動作する「デジタルアルマジロ」が開発されていますが、この辺の問題がどうなっているのか気になるとことです。
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HSFによる千葉市稲毛区稲毛東公園の放射線量測定

千葉市稲毛区稲毛東公園をHSF(ホットスポットファインダー)で測定し放射線マップを作成しました。今回は公園の測定と新しいGPSのテストを兼ねて行いました。(後述)

1)稲毛東公園の測定結果
HSFによる千葉市稲毛区稲毛東公園の放射線量マップ(画像をクリックすると拡大します)
稲毛東公園
GoogleEarthでデーターを閲覧できる方は以下のリンクからKMZファイルをダウンロードして開いてください。

2013年12月22日_稲毛区稲毛東公園.kmz

HSFによる千葉市稲毛区稲毛東公園の放射線量マップ(GFT版)

より大きい地図でHSFによる千葉市稲毛区稲毛東公園の放射線量マップを見る

稲毛東公園は草地の多目的広場と東側の児童公園から構成される中規模の都市公園で、東側はJRの高架の他に高台に高層マンションが建設中(下写真奥)でGPSの受信条件としてよい場所ではありません。
草地はほぼ平坦なためか線量も隅部で上昇するような偏りは見られませんでした。
CIMG1578.jpg

HSF+747Proでの測定状況、公開したマップは生データーを公園北側でポイントが民家内にズレているのを修正した以外はそのままです。
CIMG1579.jpg


2)HSFとGPS(747Pro)について
これまでの測定ではタブレットPC内蔵GPSとBU-353(HSF標準品)を使い分けてきましたが、今回Transystem社の747Proをテストしました。HSFでの測定には線量計の精度と同時にGPSの測位精度も非常に重要ですが、タブレットPC内蔵のGPSや標準品であるBU-353では天候、周辺の地形などによって測位精度が極端に低下(高層ビルや山岳による反射等)する場合があります。
本質的には補正データーを利用できる測量用のGPSの使用でしか解決できませんが、本体だけで100万以上する機器を市民団体が購入するのは不可能です。民生用のGPSで最新のものは数世代前のチップよりは格段に進歩しているので「ダメ元」でトライしてみる価値はあると思います。
pro_747pro01.jpg

747Proを購入した直接のきっかけは@tkimura6502さんのツイ-トですが
仕様や導入手順については以下のサイトの記事が大変参考になります。

GPSロガーで旅の軌跡を記録しよう ~ 747Pro Trip Recorder の地図軌跡表示と写真同期


747Proはリチウムバッテリ-使用で24時間連続動作、AGPSのサポート、ナビ・ロギングモードが同時動作可能、感度が従来品に対して+3dB(約1.5倍)UPなどが主な特長です。
747Proはロギング間隔などのパラメーターの設定、ログの吸い出しや消去などのためにホストPCに関連ソフトウエアやドライバーのインストールが必要ですがWidows8に導入するには手順や方法がWindows7とは異なるので気がついた点を簡単にまとめました。

・Windows8の「コントロールパネル」の「デバイスの追加」からペアリングを確立する。ペアリングが確立すると当方の環境だと仮想COMポートにCOM9、COM10が追加され選択可能になりました。
・USBドライバーは「互換モード」でインストール可能だが必須ではない。(理由は後述)

下写真はGPSViewをWindows8タブレットで動作させた例で衛星の補足状態などのステイタスがモニターできます。
1571.jpg
ただし747Pro付属のソフトウエアをWindows8上で動作させるとHSFからGPSそのものを認識しなくなる、「GPS衛星探索中...」のままループしてしまうなどの不具合が確認されました。(「再起動」しGPSと接続し直せば復旧します)
なのでベンダーからWindows8対応がアナウンスされるまで付属ソフトは別のPC(Windows7推奨)にインストールし747を操作する方が無難なように思います。(単なる外付GPSとしてWindows8で使用する限りスーパマップルなどのソフトでも問題なく動作しています)

下図は747ProをHSFに接続して測定しながら公園の4隅、出入口などのポイントで手動でボタンを押してPOI(point of interest)を記録したlog(kml)です。GPSではコーナーを曲がったり方向転換する際にポイントが流れたり飛んだりする傾向が強いので、最悪の場合、POIを参照してデーターを修正する事が容易になります。下図の例ではそれなりの精度で測位していますが、当然「どこで押したか」は記憶(記録)しておく必要があります。
Inagehigashi_point.jpg

下図は747Pro単体でトリップレコーダーとして使用し、JR千葉駅→千葉科学館前→栄町を歩行したLog(kml)をGoogleEarthで表示したものです。特に千葉科学館(きぼーる)付近はタブレット内蔵GPSでは衛星を捕捉するのに時間がかかるほか、ポイントが車道4車線分飛ぶなど電波の受信状況が非常に悪い場所ですが、そこそこの精度で測位しています。ただ路地に入ると実際の歩行ルートとズレが大きい箇所もありコンシューマーGPSとしての限界も感じます。このあたりは「曲がり角で静止してPOIを記録などの工夫でカバーするしかありません。
747track.jpg

747Proはコールドスタートからの衛星の捕捉も速く従来使用してきたGPSよりは受信感度も高く、測位精度も良いようで、一応使用できるメドが立ちました。ただし標準品以外の使用については(HSFに限りませんが)あくまでYour Own Riskだという点はご了解ください。

HSFによる八千代市萱田地区公園の放射線量測定結果

12月16日に八千代市萱田地区公園の放射線量をHSF(ホットスポットファインダー)で調査しました。
測定条件は公園内歩行測定は地表50cm、車載測定は検出器を地表100cmになるように車内に設置、車内線量×1.3(遮蔽効果の補正値)を車外線量として表示しています。(いずれも時定数1秒→5秒間の移動平均)

車載測定を含む全データーをKMZファイルにまとめましたのでGoogleEarthで閲覧する場合は以下のリンクからファイルをダウンロードしてください。
2013年12月16日_八千代市萱田地区公園.kmz

下の画像はGoogleEarthで表示したデーターをキャプチャーしたものです。

HSFによる八千代市萱田地区公園公園
の放射線量マップ(画像をクリックすると拡大します)

萱田地区公園

非GoogleEarth環境の方は以下のGFT版を拡大して御覧下さい。

HSFによる酒々井町酒々井総合公園の放射線量マップ(GFT版)

より大きい地図でHSFによる萱田地区公園の放射線量マップを見る

萱田地区公園は元々あった工業団地と新興住宅街の間に設けられた中規模の都市公園で野球場、テニスコート、児童公園などが設置されています。中央の池は調整池を兼ねていて大雨の際には公園の一部が水没するという注意書きがありました。。
1549.jpg

下図はGFT版マップから0.13μSv/h(50cm)以上のポイントを抽出してヒートマップ形式で表示したものですが、舗装歩道と植栽の境界など部分的に線量が上昇している箇所が連続していることが判ります。
公園第二駐車場から公園に向かう北西車道付近は道路脇(工場内緑地の樹木)の影響を強く受けている様に見えます。
kayada_HM2.jpg  
測定後、その場でマップを作成し周辺より放射線量が上昇している3点(上図の①~③)については100,50,5cmのそれぞれの高さにおける15秒間の平均値を測定しました。    
単位(μSv/h)
  場所 100cm 50cm 5cm
池の縁 0.170 0.211 0.275
池の縁 0.152 0.170 0.306
野球場の外周 0.187 0.209 0.354

下写真は②の池周縁小広場で土や枯葉が堆積した場所です。
 1559.jpg

次の写真は③の野球場の外周の舗装歩道との境界部での測定状況です。
1565.jpg

上写真位置におけるHSF画面キャプチャー画像 0.354μSv/h
S20131216_125824.jpg
これらについては舗装歩道を伝わった雨水の流入のほか清掃(掃き寄せ)、盛土などによる人為的濃縮の可能性も考えられます。

これまでの八千代市内公園の測定結果については以下の関連記事とまとめページにある「測定箇所および測定予定箇所マップ」を参照して下さい。

より大きな地図で HSF測定箇所と測定予定箇所 を表示

〈関連記事〉
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ソーラーシェアリング 農地の上で太陽光発電

 まもる会の学習会ではこれまで、自然エネルギーへの取り組みについても行ってきました。
11月の学習会は、千葉県市原市にある農業と太陽光発電を両立させる営農型発電設備「ソーラーシェアリング」の実証試験場見学を行いました。
ソーラーシェアリング1

 ソーラーシェアリングとは農業を継続しながら、作物の生産に配慮し、空間を活用した太陽光発電を設置するというものです。これまで農地転用の関係で、なかなか実現できなかった農地を活用しての太陽光発電ですが、今年の4月1日農水省の指針が出来、指針に沿った導入計画を作り合格すれば、ソーラーシェアリングを実施できることになりました。

現地では、考案者であるCHO研究所所長の長島彬氏からお話を伺いました。
ソーラーシェアリング

以下は参加者の見学記です。
 11月19日市原市のソーラーシェアリング実証試験場へ見学に伺った。パイプを組んだ高さ3m程の架台の上に、約30cm×120cmの細長いパネルが適度な間隔で並んでいて、その下でニンジンなどの野菜を実験栽培している。小さなパネルにすることにより日陰になっても生育には影響ないとのことだ。
 メガソーラーの大型パネルは一見発電効率が良さそうでも、頑丈な架台が必要で、設置コストやパネルの下の除草などに維持費がかかりすぎる。風の影響を受けにくい小さなパネルにすることで、設置費用も大幅に削減でき、農家の副業として有望な事業となった。耕作放棄地などを活用した市民出資の発電所も夢ではないと、期待が膨らんだ。

         

伐採した桑の木の樹皮の放射能濃度を測定しました(千葉市花見川区)

今度は「園芸ブログか?」と言われそうですが、震災前から自生している自宅の桑の木が巨大になり隣家まで枝を茂らせるようになったので思い切って伐採しました。(チェーンソーなどないので手引ノコで丸2日くらいかかりました)
CIMG1484.jpg

思い立ってシートを広げてナタで樹皮を剥いで回収しました。
CIMG1486.jpg

回収した樹皮(約370g)をさらに細断して内1リットル(301g)をマリネリ容器に詰め1800秒測定しました。
結果は89Bq/kgですが多いとも少ないとも言えません。樹皮を剥いだ部分は立木の状態で地上2mくらいの高さなので泥ハネ等ではなく2011年3月の降下物と、その後の再飛散によって汚染されたものと推定されます(桑の木周辺土壌の放射能濃度は400~600Bq/kg程度)

以下は「桁があっていれば上等」な程度の話ですが
樹皮を剥いだ範囲がザックリ50cm×30cm 剥いだ樹皮の重量が370gとすると 
89×0.37≒33Bq 33÷(50×30)≒0.02[Bq/cm2] になる? 
この程度では線量計や端窓型GM管サーベイメーターで測定してもバックグランドと区別つきません。

桑の木は原木しいたけのホダ木には使用しませんが同等に汚染されたナラ、クヌギを樹皮と芯材と混ぜて測定すると結構際どい(基準値50Bq/kg)数値になるかもしれません。
桑の樹皮

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