BWT Lab.

NS73の入力レベルは100mV/140mV/200mVに設定できます。
入力ATTは倍率1/11なので、それぞれの設定での100%変調入力レベルは次の通り。

100mV　+3dBm
140mV　+4dBm（3.75dBm）
200mV　+9dBm

業務用機器（ミキサー等）の0VUは+4dBmなので、140mVに設定するとほぼぴったりになる。


チャージポンプ時定数は、標準の80usよりも125usにしたほうがS/Nがよくなる。
プリエンファシスは日本の放送仕様は50us（デフォルト）。

同じ部屋にUPS（APC SU1000）があるのだが、定期的に自動動作しているノイズが入る事がある。これは、秋月のスイッチングACアダプタが一番うるさく入り、トランス式のACアダプタでも入る。アースループかな・・・

秋月FMトランスミッター（NS73）　4800円

ちょっと高いけど、周波数安定度は抜群。
届いた夜に組み立てて、S/N改善させようといじっていてパチッ！
1時間で壊してしまいました。

NS73が壊れたようなので（I2CバスがLowに引っ張られっぱなし）、NS73だけ発注。
先ほど交換が完了して復活しました。



ついでにUSB-DACキットも購入。1700円

このDAC、ノイズ少なくて良いですね。
ROLANDの音楽編集ソフトとセットになっているUSB-AUDIO I/Fよりも良い感じ。ROLANDのはUSBからのノイズが入るようで、無音だとジュルジュルとノイズが聞こえるんです。
秋月のUSB-DACですが、電源部に使っているケミコン（100uF）が1個つぶれていました。気持ち悪いので手持ちの220uFを使用しました。Analog部とDigital部の両方とも220uFに交換。


で、なにをしたいかというと・・・


最近お気に入りのコミュニティFM　ゆいまーるラジオ（FMうるま）
JOZZ0BO-FM, 86.8MHz, 沖縄県うるま市, 20W

これをPCで受信して、FMトランスミッターで送信して、家の中でFMラジオで聞きたい。
やっぱ、ラジオはラジオで聞くのが良いのです。
たとえIPラジオでも、最後はラジオで。
単なるこだわりですけどね。

Amazonで2個680円

単３電池３本で使えます。
この手のグッズはLEDが電池に直結の場合が多く、LEDに定格を超えた電流を流し続けているので寿命が短いのが多いです。長時間使用するとLEDの輝度がどんどん落ちていきます。PCの足元証明に使用しているバッファローブランドのUSBライトも直結らしく、半年も使っていないのに輝度が落ちてしまいました（直視してもまったく問題ない明るさまで）。

電池ボックス内のネジ２つを外すと分解できました。
配線を追うと、11個のLEDは全て並列に繋がっていて、電流制限抵抗は入っていませんでした。高級な機種ですと定電流回路が入っていて、電池が消耗してきても明るさは維持するのですが、安価なものは制限無しか抵抗１本の例がほとんどです。この製品の電流制限は、電池の内部抵抗と配線の抵抗に頼っているようなものです。

電池の出力部に5Ω（1/4Wの10Ωを2個パラ）をつけて、電池電圧の定格4.5VのときにLED 1本あたり20mA程度になるようにしました。これで輝度は少し落ちますが、LEDの寿命はかなり延びるはずです。

アマチュア無線の移動運用には、鉛バッテリーが良く使われます。
安価で大容量だからですね。

しかし、この容量の読み方を勘違いしている方が思いのほか多いのです。

一番良く使われているのが、12V・7.2Ahのバッテリーでしょう。
このバッテリー、容量の7.2Ahという数字から、「7.2A連続で1時間使える」と思っていませんか？
実は、これは間違いです。

GS Yuasaのデータシートを見ると、この容量は20時間率で計算した容量とかかれています。
「20時間率」とは何でしょうか？

満充電のバッテリーを一定のある電流で使用すると、20時間使えた。
逆算すると、7.2Ahだった。

と、言う事です。
つまり、7.2Aの1/20の電流（360mA）で20時間持つという事です。

さて、ここからが重要なお話。
鉛バッテリーは放電レート（放電電流）が高いほど実容量は少なくなります。同じようにデータシートを見てみると、1C（7.2A）で放電させると、0.7時間で終止電圧に達しています。つまり、容量7.2Ahの数字の7.2Aで使うと、7割程度の容量になってしまうわけです。5Ah程度ですね。
※この例はかなり高性能なものです。1Cでは5割になってしまうものが多いです。

鉛バッテリーの容量表示には、その種類や用途によって、5時間率と20時間率で規定しているものが多いです。たまに10時間率というのも見かけますが少ないです。

NiMHやLi-ionは比較的こういった容量低減が少ないので、1C程度ならほぼ見たとおりの容量が出ます。
また、鉛バッテリーは使用時に電圧低下が大きいので、割と早く12Vを維持できなくなります。0.2C未満の放電レートでの放電終止電圧は10.5Vです。1Cでは電圧降下が大きいので、端子電圧で9.5Vまで許されます。ここまで使って空となりますから、12Vぎりぎりで動くようなアンプ等は短時間で出力低下を経験するでしょう。

もう1つ。
安価に手に入る鉛バッテリーには、自動車用がメジャーです。
液がこぼれると大変な事になるのですが、それ以外にも使いにくい点があります。
まず、この自動車用バッテリーはエンジン始動用だということ。エンジンをかける瞬間だけドカンと電力を使い、エンジンがかかったらすぐに充電して満充電に戻す、このような使い方をします。すなわち、浅い放電と充電を繰り返す用途です。
これを他の用途に転用して、深い充放電（満タンから空までの繰り返し）をすると、寿命が極端に短くなります。また、電圧変動も大きい（送信すると一気に電圧が下がる）ので使いにくいです。また、自動車用は走行の振動や揺れで極板がリフレッシュされる事を期待しているようで、静置状態で使い続けるとすぐに駄目になります。以前、ソーラー発電の蓄電に使用してみたのですが、すぐに容量低下してしまいました。
本格的に移動運用等に使用するのであれば、自動車用は避けたほうが良いです。通信機器用のシールドバッテリーや、元から深放電を考慮したディープサイクルバッテリーを使いましょう。高いだけのことはあります。


※1Cという単位について
公称容量の数字を基にした放電・充電の電流を表現するときに使用する単位です。
たとえば7.2Ahのバッテリーを標準充電するときは初期電流0.25Cで10時間という使い方をしていて、これは7.2A×0.25＝1.8Aで電流リミットをして10時間充電するという意味です。同様に放電も同じで、1C放電といったら負荷に7.2Aの電流を流すという意味です。

週末にDoseRAE2が来たので、手作りガイガーカウンターを校正しなおしています。
けっこう難しいですね。
というのも、基準線量計は手に入ったのですが、基準線源が身近にないところ。まあ、身近にあったら怖い話ですが、校正するにはなんらかの「元」が必要なわけでして。

ランタンのマントルが弱い放射線を出すので、それを「強線量の試料」として、自然放射線を「低線量の試料」にして、２点校正を行っています。

GM管のデータはばらつきが大きいので、長期観測をして平均化しなくてはなりません。
これがまた時間がかかります。

いろいろとテストしていて、今まで気がつかなかったことに気がつきました。
普通の木造一軒家なのですが、1Fよりも2Fの方が傾向的に線量が低いと言うこと。
ちょうど風雨烈しい金曜～土曜に見たのですが、明らかに1Fの方が高め傾向でした。
床下に瓶が埋まっている事は無いと思いますが、溜りやすい地面からの影響でしょうかね。

校正しているのは2台。どちらも若松Mark2ですが、1つは定点観測、もう1つはGPS付きで持ち出し用です。
まえに作った自作はローカルに貸し出し中。高感度なので探索するには良いのです。これは今月のQEX Japan（別冊CQ）に載りました。

若松のガイガーカウンターキット「Mark2」に、GPS（GT-723F）、バックアップ電池（CR2032）、MicroSDスロットを追加し、Firmwareは「wakwakこばさん」のを導入しました。

この仕様にて、GPSによる正確な時刻と位置と共に、線量情報をMicroSDに記録できます。
つまり、持ち歩くだけでホットスポットの探索が可能。


電源は外付けの5Vなので、USB出力のあるポータブルバッテリー（リチウムイオン）を使います。
このサイズで6.8Whあるので、5時間くらいは連続稼働します。


電源端子はEIAJ#2ですので、一般的な極性統一型の5Vタイプが使えます。HUBに付属の物とか、結構あります。このUSB-EIAJ#2ケーブルはジャンクを使って自作しましたが、手軽には100均とかでも買える「PSP用」が適合します。
Mark2にはLAN端子もあります。これを使って、NTPによる時刻同期、Twitter・Patchube・WebPostへのデータ送信ができます。


MicroSDはケースに穴を追加しましたが、スロットが結構引っ込んでいます。
これはMicroSDを押し込む前の引っかかった場所での写真。


ロックするまで押し込むとケースの厚みよりも中に入ります。
爪が少し伸びていれば押すことができ、ケースよりもそとまで飛び出すので取り出し可能です。
合わせ面でカットしたので上方向の隙間があります。カードを入れるときは注意しないと中に落としてしまいます。


さて、線量値表示の較正（調整を伴うので較正）ですが、やはりそれなりに較正されたリファレンス機が欲しくなります。
私自身がレンタルして使ってみた感触、国民生活センターが評価した結果から、比較的安価で信頼性が高そうな、米国RAE社のDoseRAE2が良さそうです。あまりに小さく薄いのですが、良さそうな1品です。


Yahooオークションでは最安値32,000円で、楽天では32,800円で手に入ります。Amazonは取引手数料の関係か、全体的に高いです。


さて、完全自作の線量計もあります。これは大きなGM管を使ったので感度がとても高いです。詳細なスポット探索にはこれが一番です。感度が高いと言うことは計測時間が短くて済むと言うことなので。


自作ガイガーカウンター（GM管はJ408γ）を、レンタルしたDoseRAE2をリファレンスに較正しているところです。
定期較正するには、素性のわかっている線量計が手元に1台欲しいですね。

【注意】 このデータはあくまでも参考です。 通常は1カ所で長時間掛けてデータを取らなくてはいけないものを、1分間の移動平均データを使い、しかも電車で移動しながら測定したものです。こんなデータを個人でもつくれますよという紹介になります。



自宅から藤沢まで、徒歩、電車、バスで移動しました。
ほぼ全ルートでデータが取れたので、それをカシミール3Dに貼り付けました。

色は次の通り。



ここでは、左の青が0.020uSv/h、右の赤が0.100uSv/hです。
ノイズで数値が飛んでいる部分は考慮していませんので、赤だからといってホットスポットではありません。
本来は走りながらではなく立ち止まって10分程度（できれば1時間）は観測して平均化すべきです。

若松通商で売っているガイガーーカウンターMark2（JF7ELG 木幡さん設計）にGPSを付けてみました。
Firmwareはwakwakこばさんのものです。 http://h.wakwak-koba.jp/

GPSは秋月で売っているGT-723Fという超小型のものです。
これをLANコネクタの上に貼り付けました。スペース的に真っ先に目が行くところ。


LCDの真横なので、LCDが発するノイズでまったく受信できません。（室内）


GPS Viewerで確認すると、このときの受信状態はこんな感じでした。


LCDの裏にあるLSI部分にノイズ吸収シートを貼りました。非常に高価な材料です。


同様に、GPSと密着状態のコネクタ部分にも。

これでもだめ。
室内では受信できません。

内部でGPSを置ける場所は限られています。
GM管の高圧電源ノイズがモロにかぶりますが、側面に置いてみました。


GPSの背面に電波吸収シートを大きめに貼ります。
GPSは厚手の両面テープ（ゴム系）で貼り付けていますが、パッチアンテナ面には何も貼りたくないのが本音。これも受信感度の低下を招いています。でも、この大きさの穴を開けるのは難しいので妥協した。


これでかなり良くなりました。


しかし、ガイガーカウンター本体をOFFにするとこんな感じ。まだまだ厳しいようです。
ノイズ源としては、LCDモジュール（LSIとLCD面）、高圧電源（パルス駆動しているため）、mbedモジュールになります。きれいにシールドできれば良いのですが、ケースが狭いのと高圧を扱っている関係で結構厳しいのです。

やはり、もっと離さないと厳しいようですが、室内でも測位できたので、感度を上げるためにケースの外に出すとかっこ悪いのでヨシとしました。

米RAE SystemsのDoseRAE2をお借りすることができたので、自作ガイガーカウンターを較正してみています。
ここらへんも線量高いですね。町田界隈は関東の中でも特に低いという話を聞いていますので。
実測すると0.09μSv/hありました。

自然放射線量は、KEKの資料によると、世界平均は2.4mSv/y（0.27μSv/h）、日本平均は1.4mSv/y（0.16μSv/h）、東京では0.06～0.08μSv/hだそうです。地域性があるので、地質的に花崗岩が多い関西の方が関東よりも線量は高いそうです。
※γ線と宇宙放射線の総和

DoseRAE2はクレジットカードサイズの線量計。厚さも数mmしかありません。
電池交換はできず、付属のクレードルを使って充電します。充電はUSBポートで100mA。
PCに接続して各種設定やLogを取ることができるようですが、ＰＣ接続関係は試してみていません。
リアルタイム線量の他に積算量、アラーム（リアルタイム値や積算値が設定値に達すると音・光・振動で警告）機能を有していました。連続作業時間のカウントダウンタイマーもあり、放射線管理区域で従事する人の為のツールのようです。
連続動作時間は200時間と書いてありました。シンチレーター式なので、とても低消費です。

ビデオ録画もしましたが、スペアナ（GigaSt5）での信号消滅も記録しました。
TVモニターで受信しているのはNHK-Gです。
音声はLINE接続。



スペアナはアンテナ直結です。
モニターはレコーダー（CoCoon）の出力なので、デジタル処理の遅延があります。
スペアナの波形が消滅して2秒くらいすると、モニターが砂の嵐になります。


JOAK（NHK-G）の免許情報　次回更新で削除されると思います。（有効期限に注目）
デジタルのコールサインはJOAK-DTVなんですね。