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Magnetic Shielding 磁気シールド

PMTs are influenced by magnetic field, and we need to shield them if we want to get better FHWM and less peak shift.
Mu-metal (Ultraperm) is a popular choice, and we can buy it easily via Ebay and other sources. (I got mine from iRadic, fellow member of Yahoo group)

フォトマル(光電子増倍管)を使った測定機は、磁気に影響され、良い分解能を得る為には磁気シールドが必要です。 もちろん、しっかりしたメーカーものの測定器には、既に磁気シールドが施されており、特に強化しようというのでない限りは必要ないでしょう。しかし、自作の検出器や、素人用測定器の中には、磁気シールドが含まれてないものや、十分でないものもあり、その場合は自分で追加や強化すると、より正確な測定が出来ます。
磁気シールドには、俗に、Mu−Metal (商品名? Ultraperm)と呼ばれる特殊な金属板が良く使われており、イーベイなどの海外オークションで、一枚20ドルくらいで取引されています。
この他に、繊維状の製品や針金状のものなどがあるようです。


Magnetic Shield suppliers for PMT 磁気シールドを売っている所やメーカー

http://diyhifisupply.com/node/695
http://www.magnetic-shield.com/
http://www.lessemf.com/mag-shld.html 色々な磁気シールド製品あり。小売してます。
http://www.magneticshields.co.uk/
http://www.magneticshields.co.uk/multisites/mumetalshields/index.php?option=com_content&view=article&id=6&Itemid=6
http://www.advancemag.com/purchase.html
http://www.ebay.com/sch/i.html?_sacat=0&_nkw=mumetal&_frs=1 素人測定用に磁気シールドを適正価格で分けてくれます。他の部品もあります。Mu-metal (Ultraperm) が一枚$20くらい。20cm x 30cmの大きさで、後ろ側が粘着面になってます。物凄く臭いので、素手で触らない方が良い。(濃縮された合成洗剤の匂いを強化訓練したみたいな匂いです。)

http://www.ohtama.co.jp/product/shield/index.htm 日本のメーカー
http://www.tdk.co.jp/techmag/ninja/daa00741.htm TDKの説明

オーディオ関連のお店などで、扱っている場合もあるようです。


Alternatives 他の方法

Aluminum can be used to absorb the magnetic field, if it's pretty thick (1/2 inch...)
肉厚が1.25センチくらいのアルミの板が代用できる場合があるらしい。でも、それなら珪素鋼などの方が効果的?
http://www.diyaudio.com/forums/tubes-valves/154198-magnetic-shielding-aluminum.html

Mr. Utunomia used special steel taken out from audio transformer. Impressive!
トロイダルコアから取り出した、珪素鋼を使ったを使った磁気シールド。宇都宮様のサイトから。
http://www.utsunomia.com/y.utsunomia/spectrometer/magnetic_shielding.html


What I did. The lazy way of making magnetic Shield. 私の簡易磁気シールド

I got the same material as Mr. Utunomia used (in the link above), kindly sent by him. As I'm ultra lazy, I tried to avoid cutting it and crafting it.
First I tried to cover only the narrow section of the PMT, but the peak still shifted as I rotated the PMT inside the steel roll.
So, I opted for another method, and I got fair result.

宇都宮様が珪素鋼を送って下さったので、超横着な私は、これを加工せずにそのままPMTの細い部分に付けたら効果があるのではないか?と思って実験してみましたが、残念ながらピークはズレまくりでした。
そこで、より広い範囲をカバーしつつ、太さが変わる部分(テーパーしているところ)の加工を避ける為に、クルクル巻いてある帯状の珪素鋼板を、少しづつ螺旋状にずらして、モノコック構造の先細りの筒型にし、これでテストしたところ、私にとっては、十分な効果が確認できたので、この方法を採用することにしました。
これなら、工作はほとんどなしで、太い部分と細い部分で、少しビニールテープなどで止めておけば、すっぽ抜けもありませんし、もし、修理などで取り除きたい時も簡単です。


Before starting. The detector is Sovtube Detector CsI 2.5 inch I got from ebay.
加工前。ちなみに、測定機は、オークションで入手した Sovtube Detector CsI2.5インチ(63ミリ)、一号機。8万円ちょっとで、分解能は、まあまあ。でも感度抜群で感じまくりです。

Shifted out the metal sheet
螺旋状にずらしてテープで仮止めしたところ

Verifying the length over the detector
測定機を入れて、長さなどの確認

Putting isolation (for electric and thermal isolation)
電気的、そして温度に対する遮断を施します。

Placing over the detector, tightening the roll, and putting the tape.
磁気遮蔽の筒を取り付け、螺旋をすぼめてぴったり合うようにしてテープで止めたところ

I'll put more tape, and find a Thermos that would fit over to make up nice case with a handle.
この後、さらにテープを追加し、ステンレスの保温水筒を買って、取っ手付きのケースに仕立てる予定。


After this, I decided to add one layer of Mu-metal, as this probe is my main detector and I think it deserves better treatment.
However, one thing I learned about Mu-metal (aka Ultraperm) is not about its magnetic shielding ability nor it's snob and delicate character but its smell. Mu-metal stinks. It stinks as hell that I decided to use the thin globe reserved for handling highly toxic and adventurous materials.

この後、更にこの上に一枚のMu−Metalを取り付けることにしました。なんせ、この測定機は、現在、私の主力戦闘機なので、もう少し「おめかし」してあげることにしたのです。
しかし、困ったことに、磁気遮蔽に良く使われるMu−Metalが到着して、気が付いたことがあるのです。それは、なんと、Mu−metalの素晴らしい(筈の)磁気遮蔽能力でもなければ、曲げたり切ったりする時にそっとそっとやさしく取り扱わないとへそを曲げるその性格でもなく、「ムーメタルはとっても臭い」、という点なのです。どれくらい臭いかというと、合成洗剤を濃縮して、それを更に高度にしたような匂いで、一度手で触ったら匂いが移ってしまって必死に手洗いをしてしまったくらい臭いのです。そこで、普段は滅多なことでは使うことの無い、危険物取り扱い用の薄い使い捨て手袋まで取り出し、鼻を摘みながら必死に取り付け作業にかかるところです。

これが、作業開始前。一級Mu−Metal取り扱い責任者の必需品の手袋と金バサミ。そして、Mu−Metalの金属面と粘着面。クサ!

      

これが作業後。 結局、金バサミは、まだ使っていません。外側の筒の寸法が分かったら、切ったりして調整する予定。右は、プチプチを巻いて、後は、ステンレスの魔法瓶、というか水筒を探すだけ。プチプチは、まあ、その、匂い防止が今のところの主な役目です。これを巻いてもまだ臭い!磁気遮蔽の後は、匂い遮蔽に悩むことになるとは、思っていなかったです。

   

でも、やっぱり、磁気遮蔽効果も少々アップしました!

What I found out, later on. その後の測定からわかったこと

Thank to the double layered magnetic shield, the spectrum is now very stable even if I change the direction of the detector.
However, if I stand the detector (facing the crystal side down), I still see about 60KeV difference at K40 peak of 1460KeV.
It may mean that the earth's magnetic field affects a lot more depending on the upright or horizontal placement of the detector more than the difference caused by its cardinal direction. So, we may have to be careful about how to hold our detector on the field. I'm going to verify this with professionally made probes, later.

これだけ遮蔽し、縦置きの時に東西南北など回転させた時の安定性は抜群だし、横置きした時の東西南北、及び上下左右の回転でもほぼ不動!
しかも、朝晩の若干の温度変化や磁気の変化の影響もほぼ見られないくらいの安定性で大変満足しているのですが、縦置きと横置きでは、
未だにK40の位置で約60KeVのズレがあります。
磁場の方向性というか、縦と横の差は、東西南北の差よりも、遥かに大きい、ということなのでしょうか?
これは、サーベイに使おうとすると、気をつける必要があるかも。
つまり、測定機を上や下に傾けると、エネルギーがずれてしまうかもしれないからです。
後で、市販のプローブでもこういうことになるのか、試して見ようと思っています。


Puting into a case ケースに入れます

I bought stainless steel thermos (well, we call vacuum pot "Thermos", here), and cut the both end and put my detector inside. It fits perfectly!
Now, I have to finish up the back end.

ステンレス製の保温水筒を買って、この両端を切り、内側のボトルを取り出して測定機を入れました。まるであつらえたかのようにピッタリ!別に「打倒EMF211」を目論んでいる訳ではありませんが、こっちは本物の水筒入りです。
まだ、後ろの蓋は出来ていません。


  


Links リンク

同じく Sovtube Detector をご利用のプロチルさんの磁気遮蔽
http://protectchildren311.blog.fc2.com/blog-entry-481.html


Last modified : Tue Mar 4 08:43:30 2014 Maintained by nkom AT pico.dreamhosters.com