かにの泡ぶく

_ 謎のガイガーカウンターDBG-05Bお昼寝中・・・（14時58分記）

いやぁ暑いです。

でもまぁ、夏ですからね。この暑さをも楽しむつもりで今日も窓全開、額に汗を滲ませながら、のほほんお仕事したりオシロでガイガーカウンターの基板を当たってみたり・・・

湿度だけでなく、暑さも関係しているのでしょうか。ここ数日、午後2時すぎると駄目ですね。途端にガイガーカウンターDBG-05Bがカウントしなくなり、昼寝に突入してしまいます。

オシロで当たってみると、カウントしなくなった状態でも昇圧回路へのパルス入力は正常に行われており、GM管の端子をリード線で短絡させるとカウントすることから、高圧部のリークでGM管への印加電圧が低下し、GM管が動作不良を起こしていることはほぼ間違いありません。

GM管への印加電圧を測れれば一発判明なんだけどなぁ〜・・・

昨日は、『これは諦めるしかないかな〜』なんて書いてみたりもしたのですが、なんとなくここまで来て放り出すのも悔しいので、ちまちまと対策を考えてみることにしました。

_ 昇圧回路のパワーアップ計画。（15時26分記）

基板作り直しとか、実装やり直しは現実的でありませんので、取れる対策は、GM管駆動回路（高電圧ライン）の低インピーダンス化です。いろいろ検討し、コンデンサを交換してみたりもしたのですが、湿度による高電圧リークを根本的に解決することは、現状でのこの実装状態を生かす限りは極めて難しいという結論に今のところ至っております（それが昨日の諦め発言に繋がった）。

現状の高電圧リークを根本的に解決できないとした場合、取り得る対策は、基板が湿ってリークが起きても電圧がドロップしないだけの電力を供給できるように、高電圧を発生させている昇圧回路をパワーアップすることしかありません。

先日は、この効果を期待してGM管のアノード抵抗を15Mオームから5Mオームに変更してみました。一定の効果はあったもののこれだけでは充分とは言えず、その後、夏本場になるにつれての湿度上昇で、動作不良が再発しました。

結局ね、アノード抵抗を低くしても、大元の昇圧回路がこれを駆動できるだけのパワーが無いようなので、結局GM管側でリークされると電圧ドロップしてしまうということのようです。

で、一体どんな駆動が行われているのか、仕事の合間に調べてみたのですが非常に合理的で賢い設計が行われていることがわかりました。

■謎の線量計DBG-05B概念図

                  +-------------------------+
               +--| One shot Pulse 発生回路 | <-+
               |  +-------------------------+   |
+-----------+  |                                |
| Pulse OSC |  |    +--------------+      [ Pulse Counter ]--> Pi!
| 10Hz前後  |--+--->| TRとコイルに |            |
+-----------+       | よる昇圧回路 |----> [ GM TUBE ]
                    +--------------+

GM管は放射線を検知しない限り、ほとんど（全くと言ってもいいぐらい）電流は流れません。上図「TRとコイルによる昇圧回路」内には、高電圧側に0.01μFの平滑コンデンサが入っております。放射線を検知していない間は、10Hzという非常にのんびりした周期のパルスにより昇圧された高電圧がこのコンデンサに蓄えられ、GM管の電圧を維持しています。

さて、GM管が放射線を検知しますと電流が流れ、コンデンサに蓄えられた電荷は消費され、電圧はドロップします。が、このとき放射線を検知した分だけ、パルスを発生させてコンデンサに電荷を補充するのですね。

アイドリング時には10Hz周期でコンデンサにチャージしつつ放射線を待ち、放射線を検出したらその分だけチャージ回数を増やすという仕組みです。

この仕組みを踏まえて再考察してみますと、高湿度環境下での高電圧リークはおそらく、アイドリング時のコンデンサチャージ周期が長すぎて、電圧が維持できなくなってしまうことにより起きているのではないか？　と推測されます。

ということは・・・

アイドリングさせずにいきなり多量の放射線を検知する環境下にあれば、コンデンサへのチャージ頻度が激しくなりますので電圧ドロップしにくくなるはず。

というわけで、トリウム石をGM管直近において、ピピピピピ鳴りっぱなしになるようにしてみたのですが、見事思惑通り、全く快調に真夏のじめじめ空気の中、カウントしつづけます。

トリウム石をどかして、環境放射線レベルに戻すと、20秒もしないうちにカウントしなくなります。

これで対策方針は見えました。

アイドリング時のパルス発振器の発振周波数を、10Hzから50Hzぐらいにしてあげればいいのです。

ただ一点心配なのは、この昇圧回路が、どうやって昇圧電圧の制御を行っているのかいまいちよくわからないという点です。

入力のパルス周期に依存しているようなことがあると、あんまりパルス周期を短くしてしまうと電圧が高くなりすぎてしまいます。

今のところ、GM管への印加電圧を測定する方法を持っていないので、ここはとても不安な点です。