ＧＭ管、高圧回路、線量計を作成して来ましたが、いまだガイガーカウンターを作成していませんでした。
そろそろ作成してみようと言う事で、企画して見ました。
どうせなら他であまり見かけないものにしようと、形と機能をちょっと工夫、下記仕様といたしました。

１．ＧＰＳ機能により線量マッピングが可能なこと。
２．もちろんメモリー搭載。
３．手軽にサーベイができるように、なるべく正確なデータを短時間で計測できるように。
４．ＰＣ連携が可能なインターフェース（ＵＳＢ接続可）
５．３ＷＡＹ電源可（１００Ｖ、電池、車載１２Ｖ）
６．かっこいい？
７．使いやすい。
８．なるべく多機能。
９．多少でかくても良い。

外観の写真です。
感度を上げるため、写真ではＧＭ管を３本搭載しておりますが、プログラム、回路は５本まで対応可能となっておりますのでＧＭ管部分の（白い枠）を交換することで５本対応にすることが可能です。（処理速度、内部構成的には、１０本程度までは可能であると思います。）

使用ＧＭ管は、ＳＴＳ−５ですが、ＳＢＭ−２０を混在しても同様に使用可能でした。（ＢＧ値等は同様、ＳＴＳ−５は、多少電流が少ないらしく検出電圧値が低いですが、検出率が変わらないので問題ありません。）

ＧＭ管の設置は、検出部分を完全に空間にしてあります。（障害物がありません）
プリント基板の材料である、ベーク板、ガラスエポキシでさえ、β線をブロックしてしまいます。
片側が完全に開いていればよいと思いますが、取り合えずあとから、カバーできる構造の方が後々楽と考え、このような構造といたしました。
又、ＧＭ管を横に配置することで指向性が増したのも事実です。（サーベイ用としては都合が良い）

内部はざっくりこんな感じです。
バッテリー駆動用に単３電池６本を使用いたします。
９Ｖ駆動が原則ですが、６．２Ｖもあれば正常に動作いたしますので、２次電池や、ＡＣアダプター、１２Ｖバッテリー等対応可能です。
電池の上にＳＷ電源、左側に高圧回路、切れてますが上にメイン基板があります。（写真はダイソーのニッケル水素電池です。５Ｈ程度は動作いたします。）

裏側はこんな感じ。
白いプラスチックの部分が電池蓋です。

右側面にＵＳＢポートを設置いたしました。
機能的には、外部でサーベイしたデータをＰＣへアップする事と、リアル処理を行う事が可能です。
リアル処理は、ＰＣへ１秒毎の検出データーを送りＰＣ上で線量を管理分析するモードです。
このモードを使用すると、ＷＥＢ上でのデータ公開やエクセル等でのデータ分析が可能です。

リアル処理の基本データはＣＳＶ形式で送られ、連携ＰＣソフトは、１時間毎に３６００項のデータとして日付、時刻名ファイルとして、作成されます。
そのデータをバッチ処理すれば、いろいろな応用が可能です。

先頭のメニュー画面です。
カウント、設定、ＵＳＢ接続を下の１，２、３のボタンより選択するようになってます。

カウントの画面です。
経過時間、平均値対移動平均値の％表示、ＧＰＳステータス、ＣＰＭ値、テーブル加算ステータス、電圧の順で表示されています。

カウント中の２のボタンでＧＰＳ状態を表示いたします。

設定項目は、現状１２項目有ります。
１．Moving-average S　（移動平均秒設定）
２．Save interval （データ保存間隔）
３．Memory Value （メモリー容量設定）
４．Number GM Tube （ＧＭ管の数）
５．GPS Option Use （ＧＰＳを使用するか）
６．Sound Use （検出音、エラー音を使うか）
７．A Delete & Point （異常数値リセット、記録）
８．Move + Threshold（＋側異常値レベル）
９．Move - Threshold（−側異常値レベル）
１０．TBL Length（移動平均秒保存テーブル長）
１１．Error Souns opt（異常レベル警告、ＧＰＳエラー）
１２．Back Light opt（バックライト使用）

検出データは移動平均法時間とテーブル長で調整、最適化すると、検出時間と精度を調整可能です。
又、ＧＭ管数を増やすと精度の向上と、検出時間の短縮に非常に貢献いたします。

ＵＳＢ接続時のＰＣソフトです。
メモリー保存データをＵＰする場合に含まれるデータは、日時、時刻、緯度、経度、ＧＰＳステータス、６０進緯度経度、１０進緯度経度です。
Save intervalを１０秒に設定すれば約８時間の記録が可能です。

ＵＳＢ接続時のＰＣソフトです。
リアルデータ処理時に含まれるデータは、ＧＭ管毎のＣＰＳ値のみです。
ＰＣでそのデータを集計して活用、分析するモードです。
基本、ガイガーカウンターをＡＣ運用しＰＣを起動していれば、２４Ｈ１秒ごとのデータを永遠に収集することが可能です。

内部写真です。
テストで作成したばかりですので、内部はごちゃごちゃです。

右のグラフがＧＭ管の本数を変えて平均値に収束する状態を示したグラフです。（実測）
現状ＧＭ管は３本構成の為、最高３本で集計した結果それぞれ１本毎の収束には多少時間がかかっているが１本より２本、２本より３本と収束時間が短くなっていく様子が伺える。
ＧＭ管が３本構成であれば４０秒程度で誤差１０％以内に収まる傾向がある。
ＧＭ管１本だと１０％以内キープは３６０秒程度からとなっている。
ＧＭ管２本構成も８０秒程度から良い収束率を示すようである。

資料としては、残してませんが、特性の合っていないＧＭ管をペアリング（３０％位）すると、やはり管数を増やしても思うように収束できない事実がありました。（当然だな）

それぞれの管の１０００秒のデータを収集して検出率の整った管を３本セットし検証いたしました。（右写真のようになりました）
ＧＭ管１-１８．４２ＣＰＭ（ＳＢＭ−２０）
ＧＭ管２-１８．４２ＣＰＭ（ＣＴＣ−５）
ＧＭ管３-１８．８４ＣＰＭ（ＳＢＭ−２０）
上記のようにＧＭ管は完全に２種類混在ですが同時に同条件にて測定した結果ですので、ＳＢＭ−２０とＣＴＣ−５は性能上互換有りと言っても良いと思われます。（管毎のコンディションによるばらつきは避けられません。）
但しＣＴＣ−５はＳＢＭ−２０よりも古い管のため、性能のばらつきが多少ひどいようです。

私の持っている１９７３年製のＣＴＣ−５が検出率３０％程度劣っているようで１９７６年製のＣＴＣ−５は、問題ないようでした。

右のグラフをクリックすると大きな画像で見れます。

コンセプトはそのままでＧＭ管数を５本まで増設できるガイガーカウンターが購入可能です。

製品版はこちらからどうぞ。

初めてガイガーカウンターを作成いたしましたが、大きい以外は良くできたと思っています。
カウンターについても、それぞれの管カウントで６０００カウント／Ｓ程度で有れば、データを落とさず正確にカウント可能です。（ココまでのスペックはほんとは必要ない。）
ＳＭＢ−２０のリカバリータイムは１９０μＳほどある為、５３００位がＭＡＸそのほかの負要因があるため、５０００も必要ない。
今回はＧＭ管３本の為１５０００カウント／Ｓ、カウンター３つが独立で動作している為、余裕である。
但し、そのような恐ろしい放射線の場所でほんとに半導体が正常に動作するかは、不明である。
ＧＰＳは、手持ちのハンディーナビよりも性能が良いのには驚いた。でも電気の大食いである。

ＧＭ管をむき出しにするのは、気が引けたが製品のようにプラスチックや、金属でガイドしていると、実際なにをどのように計測しているのかよくわからなくなってしまうことは,避けられるような気がする。
ＧＭ管を基板に取り付けた場合β線の基板側からの感度はかなり削られるそれがいやでした。

ＧＭ管を３本にした事のメリットとして、計測時間の短縮と、正確さ（安定性）に貢献していると思われます。
私はＳＯＥＫＳ　０１Ｍ　ＣＬバージョンを所有していますが、テスト用放射線で確認したところ安定性が段違いでした。ＳＯＥＫＳもＣＬバージョンでは、平均を採用しており以前のバージョンよりはふらつきがおさえられておりますが、それでもおかしなふらつきが時々あります。（いきなり高い値を示したり下がったり。）

今回作成したガイガーカウンターは、数値に変な補正をしていないにもかかわらず、せわしない数値の上下があまりありません。

又、設定にもよりますが２０〜３０秒程度でかなり信用できる値をはじき出してくれます。
明らかに、時間当たりのサンプル数の多さは、確度を増してくれています。
現状でも十分に線量マップ作成用用途として使用できますが最終、車で移動するだけで十分正確な値をはじき出したい為、ＧＭ管１０本までテストしようと考えています。
その際現状のハードで対応可能だと思われます。


※近々にＣＰＭからシーベルトへ正確に変換する曲線を擬似作成するつもりです。（現状簡易的にＣＰＭ＊０．００２２を掛けて計算しております（ＧＭ管３本時）。低線量で高めに出てしまうのは仕方ないことでしょう。）

以上

エリアモニタ（ガイガーカウンタサーバ）の製作へリンク