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ロシアから手元にやって来ました SOEKS-01M というサーベイメーター(ガイガーカウンター)です。20秒毎の計測値を表示します。平均化処理はされていません。ので、自分でサンプリングして単純平均なり移動平均なりで数値を平準化してやる必要があります。感度はいいです。

どうも使われているのは SMB-20-1 という旧ソビエト製のGM管。GsTube.com ってサイトでデータシートを確認できるのですが、Cs-137 に対するガンマー線感度 (Gamma Sensitivity)が載ってません。

イメージ 1
Canon SX230HS

まぁ、早い話が Cs-137 基準では計算されていないのでしょう。普通に考えると表示される値は Co-60 で換算されているのでしょう、そうすると表示される値は「高め」に出るから。なので Cs-137 基準での数値を知りたいのです。

Google 先生を駆使して調べていたら Homemade Geiger Counter Dosimeter って記事にたどり着きました。

さて、たどり着いたサイトの方いわく、

... How to obtain the uSv/h value for your GC project using other tubes: First you need your tube datasheet. Find the cps/mR/h value calibrated for ex. Cs137 source. For my tube (SBM20) this value is 25 cps/mR/h for Cs137. ...

だ、そうで SBM-20-1 の Cs-137 Gamma sensitivity は 25 CPS/mR/hr だとおっしゃってます。本当?(産総研計量標準モノグラフ第7号「γ線吸気カーマ標準の設定」ではRa-226γ線の実効エネルギーはCo-60とCs-137の間にある、と書かれてますが、線量(率)についてはどうなの???って感じです)。

つまり、

Gamma Sensitivity Ra-226 = 29 CPS/mR/hr = 1740 CPM/mR/hr
Gamma Sensitivity Cs-137 = 25 CPS/mR/hr = 1500 CPM/mR/hr
Gamma Sensitivity Co-60  = 22 CPS/mR/hr = 1320 CPM/mR/hr

それと SOEKS-01M で 20mcR/hr と表示されているときに表示単位を変更すると 0.2mcSv/hr と表示されることから、

1mR = 10μSv

で計算していると考えられます。


それでは、Cs-137 ベースで、単位換算を 1mR = 8.77μSv で計算したとき、SOEKS-01M の表示値との間でどのくらい違いがでるのかを計算してみます。

基準値として 20μR/hr = 0.2μSv/hr のデータを使用します。

まずは CPM へ変換し、そこで得られた CPM を Cs-137 基準で再度 mR へ変換します。

20μR = 0.02mR = CPM/1320, CPM = 26.4
26.4 / 1500 = 0.0176 mR/hr = 17.6μR/hr

となって 17.6μR/hr が Cs-137 基準での線量率です。

このままでは単位が μR ですので、よく使われている μSv へ変換します。

1mR = 8.77μSv つまり  1μR = 0.00877μSv/μR

17.6μR/hr × 0.00877μSv/μR = 0.1544μSv

つまり、SOEKS-01M が 0.2μSv/hr と表示している値は Cs-137 基準だと 0.1544μSv/hr と読み替えることができます。なので、単純な換算係数は、

0.1544 / 0.2 = 0.772

となります。

なので表示されている値に 0.77 掛けると簡易的に Cs-137 ベースの値になると・・・あくまでも簡易的です。

これで考え方はあってるのかな? 間違ってたら教えてください。

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June 12, 計算しなおしましたー

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June 18
Co-60 が1崩壊で出すγ線は 2。Cs-137 は 1 です。比だけを見ると 2:1 なので、時間当たりの崩壊数が同じだとすると Cs-137 の線量は Co-60 の 1/2 です。

後は GM 計数管に固有の係数があるのでなんとも言えないのですが、この数字とエネルギー量から Cs-137 の CPS を求められないかなぁ???もちろん、推定値になっちゃいますけど。校正線源使って確認するのがいちばん手っ取り早いのですけどね。。。そんなの持ってないし

(´・ω・`)

ただここから言えるのは、もし仮にGM計数管で捕らえられるγ線源として、Co-60 と Cs-137 がそれぞれ1原子しか存在せず、単位時間当たりの崩壊数が同じだと仮定すると、GM計数管で捉えられる線量は C0-60:Cs-137 = 2 : 1 になるはずです。そして、原子数が多くなって行き、ある程度の線量を越えると GM計数管で捉えられる数自体に差はなくなるので Co-60 : Cs-137 = 1 : 1 になる。こう考えて線量の領域をいくつかに分けて換算係数を求めると割りとシンチレータでの計測結果と近い状態になるかもね。

それ自体に意味があるのかどうかは別にして・・・ですけど。

さて、某巨大掲示板・・・って2ch なんだけどね。で、とあるおっさんがはかるくんとSOEKSで同時並行サンプリングをしてくれていて、この結果から経験則的な換算数式を勝手に考案(でっち上げ)してみた(笑)

条件としては 1.0μSv/h 以上はそのままで OK として、 1.0μSv/h 未満の領域で、

放射線量率(Cs-137基準) = 0.772 × SOEKS計測値 × ( SOEKS計測値 × 0.5 + 0.5 )

とか

放射線量率(Cs-137基準) = 0.772 × SOEKS計測値 × ( SOEKS計測値 × SOEKS計測値 + 0.5 )


ただ、おっさんの方(自分もおっさんだけどw)のデータを見てると 0.2μSv/h以下くらい?で大まかに 0.35 あたりの数値かけるとはかるくん(富士電機 NHL1)と同じくらいの数値になるみたい。

まぁ、数字のお遊びくらいに思っておいてくださいw

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June 23

いろいろ考えてみて、一番確実な平均値の求め方は、単純平均か移動平均ですね。それか単位カウント数に達するまでの時間をベースに値を変換する方法かなぁ〜と思います。

最小値と最大値を落として平均を求める方法で、とか言ってる人もいますが、そもそも単位時間当たりでカウント数がゼロというのも当たり前の事象を相手にしているのでこれは無意味だし根拠もない方法ですよね。あくまでも計測の数をこなせば、その約70%くらいが体制を占めるとい視点に立ってるだけの話ですからね。もし、この方法で平均値を語るならサンプリングは少なくとも50回くらいはおこなって欲しいと思います。

あぁそれと、SOEKS-01Mのいい所は、単純に単位時間当たりのカウント数をそのまま係数を掛けて変換表示しているところです。変な処理はしていなさそうなので、その分手間もかかりますが、処理をしやすいデータを提供してくれますからねー

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July 1

実効エネルギーとGM計数管のγ線感度が比例するとするのならば、

Gamma Sensitivity Cs-137 = 35 CPS/mR/hr = 2100 CPM/mR/hr
Gamma Sensitivity Ra-226 = 29 CPS/mR/hr = 1740 CPM/mR/hr
Gamma Sensitivity Co-60 = 22 CPS/mR/hr = 1320 CPM/mR/hr

って感じになるんじゃないか、と思うのです。

そうすると、単純な換算係数は 0.55 となります。

ただ、これまで 2ch で提示されているデータを見ると、SOEKS-01M は 0.6μSv/h 以上だとほぼシンチレーターと同じような値になるようなので、この換算係数が生きてくるのは、大まかに見積もっても 0.3μSv/h 以下の線量率かなーと。。。

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