霧箱 [いろいろ]
ペルチェ素子の冷蔵庫はあまり実用的でないので、使った材料で今度は霧箱を作ってみることにしました。 学校で習ったと思いますが霧箱は簡単に言うと、アルコール蒸気を冷却し、そこを通った放射線で発生した霧を観測するものです。
まず冷却能力をアップさせるためにペルチェ素子の8アンペア版を2段重ねにしました。 ACアダプターも強力なものにする必要がありPC用のATX電源ユニットをヤフオクから入手しました。
冷蔵庫に使った回路も利用します。 各部の温度を表示します。
CPUクーラーは風の吹き出し側にファンを追加しました。 外径を1センチ大きくする事によりヒートパイプの付け根付近に停滞する高温の空気も吸い出す様にしました。
枠組みを作った後に水平を保つのが重要とわかり傾き調整用のネジ部分を追加しました。
霧箱の部分ですが、ダイソーのコレクションケースが最適だというので使ってみました。 底蓋の下からペルチェ素子で冷却します。 底板に静電気を印加するための銅板を貼りスタイロフォームでペルチェ素子の周りを断熱します。
コレクションケースは覗き込む上の部分に射出整形用の凸凹があり中が見にくいので要らなくなったクローズアップレンズを取り付ける事にしました。 箱の上部にフェルトでアルコールを湿らせておく部分を作ります。 コレクションケースの下蓋にはCPUクーラーに取り付けるためのフックをアルミ版を加工して取り付けました。
ケースの上に照明用のLEDを取り付けます。 LEDの排熱がケースの上部に回る様にアルミ板で蓋を作ります。 このアルミ板には静電気も印加します。
静電気は霧箱の中に不要なイオンが入り込み霧の発生が悪くなったときに使うものです。 上の写真の右側が高電圧発生装置で、冷陰極線管用の昇圧回路に倍電圧整流回路を加えたものです。 マイコンなどの動作中に高電圧をかけて良いものかどうかと思いましたが、なんとか動作する様です。 と言っても、それが原因かどうかわかりませんが一度マイコンが壊れました。
写真左上はLEDの明るさ調整用、左下が2個目のファンの速度調整用ボックスです。 温度表示のマイコンでやっていたのですが、壊れる事が有ったので分離しました。 温度表示はしなくても霧箱としては動作します。
これが完成図。 アルコールを入れないで冷却したので、霜がついて白くなっています。
放射線源を入手したいのですが、良くわかりません。
1．自然放射線を見る
2．空気中のラドンを集める
3．ランタンのマントルを購入する
4．ラジウムセラミックボールを購入する
5．放射性の鉱物を購入する
などですが、よくわかららなかったのでとりあえず自然放射線を観察する事にしました。 それでは実際に動作させて見ましょう。
最初感度が悪かったりうまくできていないせいも有って自然放射線ではなかなか軌跡が見られなかったのですが、なんとかたまに見られる様になりました。 これはα線でしょうか。
これはβ線の様ですが、なかなかピントがビシッとくる位置に現れてくれません。 アルコールが過飽和になっている部分はある程度厚みが有ってピントの位置が掴みにくいです。 奇跡はそのわずかな厚みに平行に通ったものにしか現れないし、少しズレると右の部分の様に淡い軌跡になる様です。
奇跡は水蒸気が霧になって落下します。 周辺に広がりながら気流で移動して落ちていく感じです。 肉眼だと立体的に見えるので落ちていく感じが良く見られるんですが。
動画にも撮って見ました。 動画はほとんどやった事がないので撮影も編集もよくわかりませんでした。 なのでちょっと見にくいですが何本か上げて見ます。 （上記は動画からの切り出しです）
再生できない場合、ダウンロードは🎥こちら
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あれ、みんな同じサイズになってしまいますね。 解像度が違うんだろうか、よくわかりません。
少し調整をすると感度が上がったのか自然放射線でも頻繁に観測できる様になりました。 と言うか、自然放射線ってこんなに多いのか。4センチ四方の薄い水平面だけでこんなに放射線を浴びているとすればかなりの量ですね。 これなら放射線源は要らないかな。
2023-07-14 15:45
コメント(4)
放射線って、こんなに飛んでいるものなんでしょうかね。
方向もまちまちだし、放射線源ってどこなんでしょうか？
by Mitch (2023-07-14 18:10)
▶Mitch さん
どうやら太陽放射線の様ですね。
窓に日がさす時間帯になると盛大に出始めます。
方向は2次、3次...放射線になるとどこからくるかわからないです。
by まっちゃん (2023-07-16 15:58)
私には全く理解できないことですが
得意分野、こういう手を動かすことは楽しいんでしょうね(^^)
by 美美 (2023-07-27 17:24)
▶美美 さん
なんだか最近手先が不器用になった様な...
脳ドックでも行ってみようかな〜
by まっちゃん (2023-07-31 08:45)