PINフォトダイオードを使った放射線検出器



<はじめに>

 さて、いままで作成してきたGMカウンター()だが、とにかくGM検出管自体の入手が難しくなってしまっている。秋葉原を歩き回り、それらしいものをおいてありそうなお店をまわったが、まったく見つけることができなかったのだ。そこで今回は半導体を検出器として用いてみた。幸い、文献1に記事が出ており、とりあえず作成してみた。

<回路図>


 PINフォトダイオードは浜松フォトニクス社製S6775である。この部品はお店においてあることはないと思うが、秋葉原の半導体屋さんにお願いすれば、10個単位で取り寄せてくれる可能性が高い。OPアンプは若松通商で購入した。他にもLMC662や7032Dなどでも使用可能である。バイポーラ型は使用不可である。


左がS6775、右がS3590-08(受光面積10x10mm)である。

<作製>

 上記の回路図を基板にしてみた。なぜならば、ここに至るまでに万能基板を用いて4回も回路を組んでみたのだ。しかし、何れもノイズがひどく使い物にならなかった。なるべくIC入力ピンとセンサー間の配線が短くなるよう工夫しなければならないことがわかったのだった。使った基板はサンハヤトのガラスコンポジット(G10)である。試してはいないが、一番安価な紙フォノールは使えないと思う。お金が余っている場合は、ガラスエポキシ(FR4)がよいだろう。

 下の写真が実際にパーツを半田付けしてみたものだ。PINフォトダイオードは光が入らないようアルミテープ(Scotch NA-50)で覆ってエポキシ接着剤(遮光のため透明ではないものを使用;コニシボンド社のクイックメンダー)で固めてある。このアルミテープはやや肉厚であるが、もっと薄いものが見つかれば、その方がよい。




<結果>

 出力にクリスタルイヤフォンを接続して、センサー部分にモナズ石を近づけてみたところ、サーというノイズの中にプチプチプチ・・・・と音が聞こえた。このプチプチ音をカウントすればよいのだ。カウント回路は今後PICマイコンで作製するつもりである。今回は大面積のPINフォトダイオードとやや小さめの面積のものを使ったが、大面積の方がプチプチ音が沢山聞こえる。しかし、ノイズも大きい。どちらがよいかは、もうしばらく音を聞き比べて決めることとする。

<文献>

1.トランジスタ技術SPECIAL No.33, CQ出版社, 1992
2.トランジスタ技術、p439-441、8月号、1990


2001/01/26
2001/02/12改訂
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