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てずくな的実験

2012年3月18日 (日)

放射線を見る③ 大きな霧箱をつくる。

思ったよりも簡単に放射線の飛跡をみることができました。
もっと大きな霧箱にすれば、広範囲で撮影できることから、画像の被写界深度が深くなりシャープな画像が得られるのでは?

さっそく挑戦。

今度はCDやDVDのシリンダーケースのふたを逆さまにして利用してみました。
器のふたにはアクリル板をのせてあります。
今までと同じように底には黒画用紙を敷いてあり、側面には隙間テープを貼ってあります。

Dsc_0838

植木鉢うけ皿にドライアイスを盛り、その上に霧箱を乗せています。

P3160025
ランタンマントルを入れ、撮影しているところ。
今回はプラスチック定規をティッシュペーパーで摩擦、帯電させアクリル板に近づける操作を行いました。

残念ながら器が大きくなると一様に冷却するのが難しくなり、器の底全体で飛跡が観察できるまでには至りませんでした。ドライアイスと器の間に金属板をはさむなど、冷却方法の改善が必要です。

前回と同じく部分的ですが、観察できた画像(動画 20秒)

                                         (by たろう)

2012年3月15日 (木)

放射線を見る② いよいよ実験

Kiribako

いよいよ自作霧箱の実験開始!!

Dsc_0787_2放射線源は、ガイガーカウンター製作でも使ったランタンマントル


Dsc_0790 蒸気を供給するためスポンジにエタノールをしみこませて、器をふたにかぶせる。

あとは、このまま粉末ドライアイスに押しつけて、ふたを下から冷却してやればok。

側面からLEDユニットを使った照明をしてみる。


画面右下側のぎざぎざがランタンマントルの縁。

(動画40秒)

動画中の白い筋1本1本が、放射線(粒子)のとんだ跡である。
ドライアイスによって冷却され過飽和になっているエタノールの蒸気中を、α線などの放射線が通過するとエタノールが凝結し飛跡が霧となって見える。
(この量では人体には影響がない。)

今回は、特に静電気で器を帯電させるなどの操作を行わなかったが、掲載した動画のような結果を得ることができた。

さてこたろうの感想は、「なるほどね」
はなこは「ふーん。確かに見えないものを見えるようにしたのはすごいけど、理系男子の説明は難しくてよくわからんわ。
この実験で、放射能という得体が知れないもののイメージをつかめるんならいいんじゃない?」
なるほどね。。。                               (by たろう)

2012年3月14日 (水)

放射線を見る① 簡易霧箱をつくる

こたろうが、放射線を観察する「霧箱の実験」をみたことがない、というので、たろうがひとはだ、ぬぐことにしました。
霧箱とは、放射線の一種α線のような電気を帯びた粒子の飛跡を観察するしくみ。さっそく材料を集めるため、100円ショップとスーパーマーケットに行ってきました。

100円ショップでは、
Dsc_0778 ・ふたつきプラスチックの容器
 お弁当でサラダなどが入っているやつ。
 (PET製、7こで100円)
・黒の画用紙(8枚100円)


Dsc_0780 ・すき間テープ
(スポンジに両面テープがついたもの)

その帰りに、スーパーマーケットによって、ドライアイスを入手してきます。
スーパーで冷凍食品持ち帰り用に入手できるドライアイスは粉状で、実験時の取り扱いが楽です。
このほかに、消毒用エタノール、両面テープなどを準備。

さて、帰宅したら大急ぎで工作にかかります。(ドライアイスが無くなってしまいます)


Dsc_0774 まず、黒画用紙を丸く切り抜き、ふたの裏側(内側)に両面テープで貼り付けます。


Dsc_0772 つぎに、すき間テープを短く切り、容器の側面、底の方に何カ所か貼り付けます。

これで、工作は終了。ここまで10分。

明日はいよいよ実験。動画もアップします。
                                  (by たろう)

2011年9月 2日 (金)

ちょっと木曽へ③~ウランガラスのおはじき~

P1040148木曽の骨董屋で手に入れたのがウランガラスのおはじき。
昭和初期には、ガラスの染料として微量のウランが使われていました。

安く売っていたので本物かどうか心配だったのですが。
帰宅したらさっそく、たろう手作りの紫外線LEDライトで照らしてみます。

写真のように蛍光を発し、ウランガラスであることが確認できました。


P1040152_2 ウラン含有が確かめられましたので、やってみたいのが放射線の測定。

先に製作したガイガーカウンターの上におはじきを置いてみます。




Photo

左のチャートは、1分ごとのカウントを縦軸に、横軸には時間経過をとってあります。

おはじきの数を多くすると、線量率も高くなっています。

当然のことではありますが、やはり自分でやってみることで素朴な感動を味わうことができました。

(ウランガラスの線量では人体には害がないと言われています。)
             (by たろう)

2011年8月 3日 (水)

夏休みの自由研究 ~顕微鏡をつくる~

きのうは、こたろうが撮った水中の微生物の写真を載せました。 
顕微鏡はこたろうとたろうの合作。自作の顕微鏡です。

そうは言ってもレンズだけは何ともなりません。
先にも紹介したジャンクのレンズをオークションなどでゲットします。

倍率は接眼レンズが10×、対物レンズが10 で100倍。
自作というハンディと、小学生が使うということからこの倍率に決めました。

P1030919

写真は水道管を使った顕微鏡の鏡筒部分。
細いところが外形26ミリの塩ビ管。太いところがそれ用のチーズ(継ぎ手)。
ここに外形23ミリの 接眼レンズがすぽんと入ります。

内部には、黒いラシャ紙を丸めて入れて、鏡筒内の迷光を防ぎます。
この紙を入れないと見え方が悪くなります。

細い方には対物レンズが付きますが、やや管が太めです。
(今は外してありますが)グルーガンで止めちゃいました。

鏡筒の長さは15センチ。
鏡筒の細い側にらせんの溝が切ってあります。これがピント合わせのしくみ。



P1030911P1030912 





















            側 面                            正 面


台は木で作りました。鏡筒を支えている部分に木ねじが打ってあります。この先端が先に書いたらせん溝にはまり、鏡筒を回転させることで鏡筒が上下します。

鏡筒を支えている部分の内側にはいすの脚の裏にはる、粘着シートつきフェルトをはり付けてあります。鏡筒の通る穴は30ミリの直径であけました。

最後に照明。当時は高価だった白色発光ダイオードをとりつけてあります。簡単なボリュームをつけて、明るさが変わるようにしてあります。

写真では見えにくいですがステージの下に、アルミホイルに穴をあけたしぼりをはさんであります。

この顕微鏡の接眼レンズをデジカメでのぞくようにセットし、昨日のせた写真を撮ったわけです。
     
P1030922_4
こたろうが中学生になっても、この顕微鏡に40の対物レンズをつけて細胞分裂などを観察していましたよ。

おうちの方と一緒につくってみませんか。


水の中の微生物(昨日の記事)へのリンクは 
こちら


                (by たろう)


      400倍での画像 (ツユクサ、表皮)                              

2011年7月11日 (月)

ガイガーカウンター製作 電源のアイデア

「蚊取りラケット」基板を電源に流用できないか?

ガイガーカウンターを製作するとき、高電圧をどのように得るかという問題にぶつかる。
てずくな日記のアクセス解析を見ても、「ガイガーカウンター 電源」のキーワードで訪問して下さる方が多い。
P1030744  
 
 
 
今日、あるホームセンターに行ったら右のような商品を見つけた。

お値段398円。(おそらくもっと安く同等品が入手可能でしょう)

さっそく一つ買って分解してみた。
P1030754電源は単三2本で3V。写真右側の赤白のコードから基板に供給されている。

写ルンですストロボと同じように発振させて、得られた交流をコンデンサ(水色)を通した後に倍電圧整流して、でかい茶色のコンデンサで平滑している。
 
スイッチを切った後、速やかに放電するような目的と思われる22MΩの抵抗が並列に挿入さ れている。
 
出力は、左側の赤(+)とずずメッキ線(-)がラケットの金網につながっている。
                                        (クリックで拡大)
 
注意:水色のコンデンサ:容量101、耐圧1kV
    茶色のコンデンサ:容量334、耐圧630V 
    耐圧不足です。
    このまま長時間の使用は危険。

たろうも、いちばん最初、写ルンですのトランスを使ったけれど、基板から外すのが大変だったり、トランスからはえている端子が、ユニバーサル基板のピッチと合わなかったり、無理をすると、端子を支えている樹脂部分が壊れたりと、かなり苦労した。
でも、これだったら、取り扱いは簡単。22MΩの抵抗はそのままGM管のアノード抵抗にしてもいいかも。
 
ただ、難点はトランスがデカい!! 方眼用紙の上で写真を撮ったので見比べて下さい。
GM管にはオーバースペックであることは間違いないでしょう。
 

P1030746直流で出力されているのが確認できたので、 もう一度組み立てて、出力電圧を測定してみる。

方法は、前にも書いた、CMOSオペアンプを使った1/1000アダプターを使う。

まずは電源電圧3V。
仕様では1500Vとなっていたが、実際にはもっと出ているようだ。


 

P1030755次に電源電圧1.5V 。ちゃんと動作している。
電池がやや消耗していたと思うので(レンズ付きフィルムから取りだしたリサイクル品)900V電源のGM管だったら、このままいけちゃうかも・・・・。
(あるいは、3Vで、倍電圧整流を半波整流にする)
 
さらに、電圧を絞ったとき、どのくらいまで発振するかは、実験していませんが、GM管の電源として、一つの選択肢にはなると思います。 

  
なお、本実験は製品の本来の使い方から外れたものであり、加えて高電圧を扱うため危険を伴います。実験は、自己責任において行って下さい。 

喜んで、これを書き上げた後、ちょっとググってみたら、やっぱり同じ事考えている人いるんですね。でも、同じ製品でなかったのと、たろうでもすぐに分かる簡単な基板だったので、恥ずかしいけどアップしちゃいます。
                                         (by たろう)

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