放射能検出器Kit（２）

注文したらaitendoからすぐに届いた。
iPhoneのシリアルで遊ぶか迷ったが放射線Ｋｉｔで遊ぶことにした。

マニュアルも入っていないが、シルクに部品を入れてハンダすればいいので、組み立てそのものはそんなに難しくない。
http://htanaka.blogzine.jp/namahage/2011/11/post_a625.html
にあるように、トランジスタのＰｉｎに注意するかトランジスタを変えてＰｉｎ配列を変えないとまずい。

他にも回路を見て思ったのは．．．
・ＬＥＤに保護抵抗がない
　なのでＯｎが続くとまずい。９Ｖなので１Ｋぐらい入れて９ｍＡ程度におさえるべきような。
・トランジスタのベース抵抗がない
　ＩＣの出力がトランジスタに引っ張られるような。
などはまだしも．．．

ＬＭ３９００の電源が４．３Ｖってのはおかしいような．．．。（動くと思うが）
わざわざ中点の４．３Ｖを作っているので意図としては電源は９Ｖではなかったのかと思う。
そもそもＬＭ３９００ってのは通常の４個入りＯｐＡｍｐにしてはＰｉｎが変わっている。それはまだしも入力が変わっていて、普通に回路を読むと４．３Ｖがセンターで動作しそうなものだが、（その場合電源が４．３Ｖだと動かないような）入力がトランジスタそのものなので入力はＶｂｅ程度になる。入力にリファレンス通り２Ｍの抵抗を入れているので、それでもいいのだが、入力バイアス電流もさほど低くないので、こういう回路に向いたＩＣかどうかは疑問も感じる。

次にPD638Cをつないでみた。
ノイズがひどいためアルミ箔で巻いてGND（カソード）に落としたらノイズはある程度収まった。しかし信号は出てこない。
やはり１個でこの回路では無理っぽい。
次にPD638Cを５つ並列につないでみた。
アルミ箔もつけかえてみたが、ノイズは随分大きくなった。
信号は「そういわれれば」風に観測できるがノイズに埋もれて観測どころではない。

一般回路としては、電流電圧変換にバイアス電流の少ないＬＭＣ６６２などを使った作例が多い。
またそうやると周波数帯域が落ちるので１度に１０倍程度のものを重ねる作例が多い。
Gamma-Photon Radiation Detector - Maxim
http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/2236
ここらは成功例の多い回路。

これも似たような回路であるが、２段目が１００倍になっていてその後がコンパレータ、ドライバとして使っているようだ。

フォトダイオードの感度がよければこれでも動作するのだが、悪いものでなんとかする場合はかなり苦しい回路である。

【改良点として考えたもの】
・Ｒ１の６８０Ｋを１０Ｍ程度に交換する。
　これは電流・電圧変換用なので大きい方が有利。
・Ｒ３の１Ｍを１０Ｍ程度に交換する。
　これも同じ。
Ｍａｘｉｍの作例でもそうなっている。
・電源電圧を２４Ｖにする

なのだが、そもそも１ｐコンデンサとか１０Ｍ抵抗とかというものを持っていない。
秋月でも１０ｐ（以上）や１Ｍ（以下）までで、小さなコンデンサや大きな抵抗がない。１０Ｍで１０本直列だとさすがに大きくなる。
そういう意味でもこのＫｉｔは部品が揃っていていいのだが、コンデンサはともかく抵抗は２．２Ｍまで。

ちなみに小さなコンデンサや大きな抵抗は通販ではサトー電気で買える。
http://www2.cyberoz.net/city/hirosan/index.html

とにかく部品がないとできないので、発注する。
でも結構高くなってきたような。
これなら大型フォトダイオードが良かったのかしら？

１Ｍはあったので、とりあえずＲ３に足してみる。
３Ｍまでなら動作するが４Ｍでは動作しなくなった。（ＴＴ）

感触としてだが、総じて
・ＳＮが悪い。特にダイオードを並列にするとＳは大きくなるがＮも大きくなる
・このＩＣでは初段の処理が思わしくないように感じる
　信号がある程度大きければよいが、そうでない場合。今回の場合はＳＮが悪いので特に初段が良くないと後はどうやっても識別できなくなってくる。
・（今回の場合）１００倍では足りないかもしれない
　１０００倍の作例も見かけるがそこまでは行かないにしても信号が足りない。
という印象。

多分、回路自体は（細かな部分を除いて）いいと思うのだが、この前提になるのは１０ｍｍ角のフォトダイオードではないかと思われる。
定数の選び方や倍率を見ると、そうもそういう印象である。
・１個のダイオード（ＳＮが良い）
・しかも高感度
が前提になると思う。

多分、小さなフォトダイオードを組み合わせて回路を組む場合は違ったアプローチの方が良い結果が得られるように感じる。
ただ、￥５０００のフォトダイオードを追加で買うのも．．．。
感覚的にはS6775*4でもきついかもしれない。

とにかく部品が届くまで凍結ってことで。（＾＾！