Air Counter Sを購入する: JB4020との比較

蓼科に昼飯を食べにいく途中でスーパーに寄ったら、エステーのエアカウンターSが売っていた。５５００円程度。さっそく購入して試してみた。まずは仕様から。

説明書によるとシリコン半導体を用いたフォトダイオードを使って、γ線を電子正孔対（electron-hole pair)に変換し、その電流パルスを測定することで線量を推測するメカニズムだという。感度はゲルマニウムには劣るが、機構は同じだと思う。測定誤差は２０％程度だそうで、検出最低値は0.05μSv/h。これを下回ると表示が点滅する。較正曲線ならぬ較正係数は、Cs-137のγ線源から求めたもので固定して、内臓のソフトウェアが計算し、その結果が表示される。

測定は、最初の３０秒で平均値をまず算出し初期推定値を表示する。次に、最大２分程度かけて確定値を出す。この間は赤いランプが点滅する。確定値が出たその後は、１０秒毎に平均値を補正していく。１０秒間の間にたまたまγ線が混んで検出されると一時的に表示は驚く程高い値を示すが、時間が経つごとに変動するようなら収束していないので、「動きが止まるまで」待つ必要がある。この動きが止まるまでの見極めが結構難しいかもしれない。今日も随分大きな値が出たりしたが、これはアルゴリズムの問題だと思う。

さて、比較測定をJB4020を使ってやってみた。RAMIを適用し、３０秒毎に両者の値を測定し、平均値をとる。収束したところで値を確定するという方法だ。

RAMIによる比較。
横軸は３０秒毎の測定回数、縦軸は線量（μSv/h）。

Air counter Sは2分ほどで確定値が出た。しかし、長く測定すればする程、収束値がゆっくりと上昇してしまう問題がある。JB4020もゆっくりと収束値が上昇してはいるが、Air counterよりは変動が遅い。（ちなみに、JB4020の値は補正公式を通した後の値。）大抵の場合は２０回程度で測定を打ち切るからAir counterの場合は0.05μSv/h、JB4020の場合は0.04μSv/hという結果を採用することになる。Air counterの値を読む際に注意しなくてはならないのは、最低値が0.05であると言う点。実際、５０回の測定のうち１５回ほどは点滅の0.05、つまり0.05以下だった。ということは、実際にはもう少し下目の値になっていた可能性がある。

Air counterは、0.05μSv/hより線量の高いところで使用した方がよいだろう。

Air counterの収束値が次第に上昇してしまう理由は、次のグラフを見るとよくわかる。平均値とともに、３０秒毎の表示された値を重ねてプロットしたものだ。

変動するAir counterのリアルタイム表示（青いグラフ）

Air counterは、確定値が出た後は、１０秒おきに値を測定結果の平均を計算して表示を改める。これは、それまでの積算値ではなく、おそらく１０秒間ごとの平均値となっていると思われる。したがって、たまたまこの１０秒間にまとまってγ線が検出されると、値が跳ね上がる傾向がある。これが起きる度にRAMI値が上がっている事がわかる。

せっかくいい検知器を作ったんだから、最後の詰めである計算アルゴリズムのところをもう少し丁寧に設計してもらいたかった。今のままだと、最初の３０秒間が終わって確定値がでたところの値がもっとも信頼できるような気がする。測定の精度を上げたければ、そこでいったんリセットをかけて再び測定しなおし、これを数回繰り返すのがいいだろう。RAMI値が収束するまで繰り返せば、RAMIモドキのアルゴリズムとなって、平均値の揺らぎは小さくなると思われる。

さっそくやってみると次のようになった。全部で２０回、リセットを押しては最初の確定値だけを記録し、その都度平均値を計算する。平均値が収束したかをチェックし、収束値を採用する。これはRAMIと同じ原理（ただし、時間が関係なくなるが。）ただし、一つだけ特別ルールを適用した。それは、確定値が0.05の点滅の場合は、0.04という値を充てることにした点。

Air Counter Sの結果の処理。
青い線が確定値の推移。赤い線が平均値。

結果を見ると、確定値自体は大きく揺れ動いているが、平均値はそれに影響されることなく、綺麗に0.06μSv/hに収束しているように見える。JB4020の結果は補正値で0.04-0.05だったから、若干高めには出るがほぼ一致した値が得られていると思われる。時間にあおられることなく、比較的余裕をもって測定できるのはAirCounter Sの利点だと思う。ただ、大幅な測定時間短縮というわけにはいかないようだ。