Pico Tech - PicoBBS


Date: 2015/04/30 10:37(54)  ---  Name: nkom


商用ソフトでは、キャンベラのジェニーさんの中に、測定器や遮蔽や容器の形状とか入れると、
MCとかで色々と計算してくれるソフトがあったりするようですが、こういう会社のソフトもある。
バリバリの推進派の会社みたいです。
ASEDRA&ACHIPのコンビで、ACHIPが放物線フィットをしながらのスムージングで、
ASEDRAが、応答関数を使ったストリップ法で解析して、ピーク位置にカウントを集めます、
という感じらしい。
http://www.hswtech.com/Publications.htm

また、アメリカのお役所が絡んで作った、GADRASというのもあります。
http://www.osti.gov/estsc/details.jsp?rcdid=3698
http://ufdcimages.uflib.ufl.edu/UF/E0/02/13/65/00001/lavigne_e.pdf


どっちも良さそうな事が書いてありますが、
素人測定の様な、絶望的に「無い無い尽くし」の環境で、しかも酷いスペクトルに対して
(無理矢理)使ってしまった場合、どんな対応をするのか、とかは分かりません。


また、日本で、昔々作ったNAISAPというものもあるようです。
これは、本当にパンチカードの頃のソフト。
こういうのは、原子力村の住人さんや学者さんとか、業者さんとかは、
ダウンロードできるのかも。
http://jolissrch-inter.tokai-sc.jaea.go.jp/search/servlet/search?3009971
http://jolissrch-inter.tokai-sc.jaea.go.jp/pdfdata/JAERI-1227.pdf
http://www.oecd-nea.org/tools/abstract/detail/psr-0085


一応、誰でも落とせるコードが転がってないかと思って、フランス語でも検索してみましたが、
めぼしいものは、ありませんでした。
他には、MCでやる気なら、KEKのものや、カナダのNRCのものは一応インストールして
デモを走らせたり、中身を見てみましたが、「素人向け」とは言い難いし、私自身が使うにしても
かなりの「お勉強」が必要そうでした。

逆に言うと、真面目な学生さんとかなら、必要なツールは幾らでも転がっているし、
情報も沢山ある、ということです。
ROOTもあればOctaveもGeantもScipyとか色々あります。





Date: 2015/04/30 08:02(17)  ---  Name: nkom



原発はいますぐ廃止せよ@kokikokiya

基本のおさらいだったな、スペクトルガイダンス
http://www.jrias.or.jp/report/pdf/NaIGuidance_21050331.pdf…
教科書通りに行けば、世の中こんな楽なことはない
ここからが実証世界の鍛錬の腕比べとなるが、教科書をうのみで叫ぶ「テレミソ」ソフト開発者にはわかるまい
プログラムを測るより食品を測れ
http://twitter.com/kokikokiya/status/593604325655465984




ギザギザやばらつきの範囲内で「確証」や「確認」が得られると思うような
「妄想世界」の鍛錬は、遠慮しておきます。

「食品測れ」とか、一体何様のつもりなんでしょう?
他も言っていることが滅茶苦茶。



私がやっているのは、アルマジロやチャッピーや自作や素人用の
測定環境で使える、測定器や遮蔽や容器の特性が分かるシステムと、
それで分かった特性を使用して、幾つかの方法で、定量的にもスペクトルを解析し、
数値で示すと同時に、視覚的にも表示するし、
それが「どれくらい確かなのか、不確かなのか」も
数値と、視覚情報で示す、というもの。


お金を出せば、こういうソフトは既に存在しますが、
フリーソフト、ましてやオープンソースのもの、そして、
専門的な知識が乏しい人が簡単に使えるものは、存在しません。

で、そんなことをやろうという人が他に居ないので、私自身も使いたいし、
適任者ではありませんが、しょうがなくやっているわけです。
基本的に、私は、お勉強はあんまり好きではありません。


また、こういうソフトがないと、自分の使っている測定器の性質も分からなかったり、
適切な使い方が分からなかったり、限界も分からなかったりして、
次の事故の時に、またまた沢山の人が困ることになるのでやっているのであって、
浪漫派の皆様を迫害する為にやっている訳ではありません。


ただ、ギザギザ崇拝カルトに感染すると、「測定」という点からは、
あまり良くないと思いますので、どこをどう間違うとばらつきの中に
自分に都合の良い数値やパターンを妄想し、確証だ確認だと叫びだすのか?
というのを明らかにして、多少の予防措置を講じているわけです。


線量計のデータだけ見て、危険や安全が分かったつもりになれる皆様についても
全く同じことで、データを見るだけ、何も見ないよりも遥かにマシかもしれないのですが、
どうせ気にするのであれば、気象データも一緒に並べて見ないと、
何がどうなっているのか分からないし、もっと言うとスペクトルも見た方がいいですよ、
と言っているし、そういうグラフも提供しているわけです。


まあ、色々提供しても、ほぼ完全に無駄だな、というのが、現在の感想。
それも、予想していたことなので、無駄だろうがなんだろうが、
やる気があるうちは、勝手にやりますが、スペクトル解析システムが
一通り出来たら、後は、どうするか未定。



Date: 2015/04/29 11:30(11)  ---  Name: nkom


これって、良くまとまっていると思ったら、出来立てほやほやでした。(2015年3月製造)

NaI(Tl) シンチレーションスペクトロメータによる
ガンマ線スペクトロメトリーガイダンス
http://www.jrias.or.jp/report/pdf/NaI_Guidance_21050331.pdf

内容的には、お役所のマニュアルに準拠してますが、数式とか色々豊富で、
NaI シンチレーション測定法よりも、分かりやすいかも。
http://www.kankyo-hoshano.go.jp/series/lib/No6.pdf


私がやってるみたいなもので、もっとマシなもの、つまり、
Gnuplotで動く、SPE形式とかを対象とした、スクリプトも
作って公開してくれると、良いのですが。

まあ、数式が出てますから、それを組めば良いのですが、
一つの方法だけでなく、2,3の方法の結果も数値や目視で
確認出来ると、色々と参考になります。



Date: 2015/04/29 09:18(22)  ---  Name: nkom


昨日に引き続き、今日もお勉強と文書整理で終わってしまいそう・・・


Date: 2015/04/29 09:07(43)  ---  Name: nkom


いくつかメモ:
多分、他で既に紹介されているものばかりですが、自分で後で見つけやすい様にしておく為です。

Xe133,Cs137
http://www.atmos-chem-phys-discuss.net/11/28319/2011/acpd-11-28319-2011.pdf

海外の論文が示す津波の前の放射能放出−福島第一原発1号機
http://www.jca.apc.org/mihama/fukushima/discharge_btsunami.pdf

食品放射能測定方法 
http://m-rad24.bio.ac.jp/menu4.pdf
http://m-rad24.bio.ac.jp/menu5.pdf


標準点線源校正法による容積試料に対するγ線ピーク効率の決定
https://www.jstage.jst.go.jp/article/radioisotopes1952/27/7/27_7_367/_pdf


放射線利用(工業,農業)
http://gene4.agri.kagoshima-u.ac.jp/~ri/Radiation_1.pdf



Date: 2015/04/28 09:37(27)  ---  Name: nkom


また、応答関数のお勉強をしています。
http://jolissrch-inter.tokai-sc.jaea.go.jp/pdfdata/JAERI-M-4590.pdf

こういうのもあって、中々興味深いです。このフォートランのコードって
どこかに落ちていないのでしょうか。
1982年だと、UUCPとかでピロピロやっていた時代かもしれないので、
パンチカードや紙テープのコードが保存されていたり、SourceForgeやGitHubに
上がっています!なんて奇跡は、期待できませんが、GoogleDocみたいに、
昔のコードを集めたリポジトリーみたいなものがあっても良いのかも。
https://www.jstage.jst.go.jp/article/radioisotopes1952/32/3/32_3_101/_pdf



素人測定用の場合、「線源無し」(又は、限られた野良線源のみ)、
「検出器や遮蔽などのデータ無し」(又は、データを作りたくない様な形状や材質)、
「専門知識無し」(又は、基礎的な算数とかの体力もなし)、
「測定環境の安定性無し」、「測定員の我慢強さ無し」、「即定員の財力無し」、
といった、とてもとても困難な条件が揃っている上、
「見た目」であまり大きな乖離があると、信頼性を疑われるし、
素人受けする要素も非常に重要なので、とっても大変です。

おまけに、とんでもないギザギザスペクトルに当てはめるのも想定しないとならないので、
滑らかになったスペクトルには、滑らかに寄り添い、
ギザギザグチャグチャの浪漫派スペクトルでも大間違いを犯さない腰の強さが要求されますので、
そんなもん、まともな人はやりたがらないのも当然だと思います。

そして、私の個人的な願望としては、使用する式やコードが、
まあ、もちろん努力は必要だとしても、ユーザーがなんとか
理解出来る様な形にまとまっていると、「ブラックボックス」でもって
数値だけを信仰して「検出だあ」「不検出だあ」「確認できたあ」と
必死に思い込むのではなく、これくらい不確かで、こういう可能性がある、
とか、これくらいはっきりしている、というのが、目で見て分かるし数値でも示される、
というのが理想なわけです。

まあ、そうは言っても、K40のピーク一つをとっても、
そのベースラインに直線を使うのか、三次関数を使うのか、
ベータ成分とかを絡ませるのか、とか、
フィットする時に、エネルギー位置などを固定して、高さだけのフィットをするか、
シグマ(あるいはFWHM)、エネルギーも含めてフィットするのか、とか、
ウラン系やトリウム系、そして、Cs134のサムピークとかが混じってくる時に、
それらをどう扱うのか、とか、色々と考えてしまう問題があるのです。

多分、測定器の特性を調べたり、長時間測った綺麗で滑らかなスペクトルを
詳細に検討する場合には、三次曲線をベースラインに使って、位置や幅も
フィットすると、より正確なデータ得られて良いのだと思いますが、
短時間の測定や、感度の低い検出器の場合は、そういうことをすると
Gnuplotさんが困ってしまったりするので、もっと単純化して、
ベースラインは直線で、高さだけフィットするのが良いような気がします。
その使い分けとかは、自動的にStats機能でカウント数を見て振り分けたり、
ユーザーが指定したり出来る様にしておけば良いのでしょう。

で、バックグランドとあまり変わらない様な、微妙なスペクトルを扱う場合、
ウラン系やトリウム系の成分の相対的な割合が結構高くなったりするので、
それらの対策というか、盛り込みもきちんとやっておかないと、なりませんし、
やはりBG差分も扱える様にすれば、その方が正確な結果が得られます。
(ギザギザグチャグチャのBGや検体スペクトルだと、グチャグチャの差分では
余計酷いことになるので、そういう人はBG差分の有効性が分からなかったりしますが。)



Date: 2015/04/28 07:46(07)  ---  Name: nkom


前にも貼り付けたかもしれないですが、ちょっとメモ:

アスベストスとラジウムが、肺でくっついちゃう、という話。
http://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/soumu-pdf/press-090727-1.pdf



Date: 2015/04/27 10:09(45)  ---  Name: nkom


自由自在@dnanoca

キチガイコレクターでもラドンの排気はきちんとする。"Mazur PRM 9000 Museum Of Radiation" https://youtu.be/NTbU9ZEB1_I
http://twitter.com/dnanoca/status/592543578875801601

いや、これは、本当にかなりのコレクター。
石とかもそうだけど、時計や飛行機の計器類や、ラジウム針の宝庫。
私は、欲しくないですが。

しかも名前が ALARAiswise ・・・


うちの2個あるウラン原石もビニール袋に入っていますが、
ほうっておくと袋がパンパンになるので、時々安全なところで排気しています。


ウラン系の子孫核種の平衡状態の研究をした論文によるとU8のプラスチック容器で
固く密閉したつもりでも、ラドンが出てしまうそうです。
なので、ビニール袋とかに保存している場合は、
Pb214とBi214は短命なので平衡状態にあると思って良いのかも知れませんが、
Ra226は途中でRn222になった時に逃げてしまう分があるので、
Pb214やBi214の線量よりも多い量が存在すると考えた方が良いのかも。



Date: 2015/04/27 09:39(59)  ---  Name: nkom


遮蔽の中は、セシウム137を266ベクレルくらい含む(筈)の2gの土。
これは、某大学だか研究所できちんと定量された検体を小分けにして
配布してもらったもので、元々はチェルノブイリの細かな砂、というか粘土に近い黄土色の土です。

比較用に出している緑の線が、KCL300gで、K40がBGの分も入れると5000Bqくらいの検体。
山の高さは、K40の方が断然低いですが、エネルギーの低い方でかなりの存在感。
まるで、お相撲さんみたい。
でも、汚染の指標として使いやすいCs137が、こんな風に単独ピークで、
分かりやすい位置に出てくれる核種で、不幸中の幸いでした。
これが、Ac228みたいに、あちこち出まくりの核種だったりしたら、面倒。
あ、単独ピークと言いましたが、32keVにバリウムの特性X線のおまけも付いて、
より分かりやすいし、ガンマ線スペクトル測定というのは、他の分野と比べると、
素人にはとっつきやすいかも。でも、そのままの安易な考えで、微妙な汚染の検出とか、
真面目な定量が簡単に出来る、というものではありませんが。




Date: 2015/04/27 09:05(15)  ---  Name: nkom

自由自在@dnanoca

検体重量少ない方がスペクトル見やすいってのは確かに感じる。Pico Tech - PicoBBS http://pico.dreamhosters.com/picobbs/
https://pic.twitter.com/BFExpMrD5v

posted at 14:45:48
https://twitter.com/dnanoca/status/592565288274513920


多分、その測定器にとって、「見やすい線量」みたいなものは、あるんだろうと思います。
線量が高いと、スペクトル云々の前に、パルスが重なっちゃったりして、
カウントが弾かれたり、値が狂ったりしやすいし。

でも、線量が低すぎても、カウントする率が減って、今度は、測定環境の安定性で左右されてしまう。
色々と注意して、温度や磁気だのも頑張って出きるだけ管理したり補正して、
測定環境がかなーり安定していれば良いですが、そうでないと、「長時間測定をしてはいけません」
みたいな、トンデモない結論に至って、それが他の人にも当てはまるように錯覚したりする。


今回の測定は、たまたま温度変化が非常に少なかったのかも。
うちは、コンクリート製のアパートで、温度はかなり安定しているのですが、
それでも遮蔽内の温度が、最大、+−で1度くらい上下する場合があり、
それくらい動くと、セシウム137の位置ではそんなに影響ないですが、
K40のピークは、少しズレますし、低い方でもバラツキが少しは増えるのでしょう。


また、低い方が良く見えるのは、PMTを使った測定器の利点かも。
ポリマスターの機械は、CsI+フォトダイオードで、セシウムの32keVが一応見えますが、
何をどうやっているのか私には分かりませんが、中々難しい様です。

アルマジロの場合は、低いほうよりも、現在の日本では非常に重要になってしまった
セシウムの領域とかが良く見える設計にした、というお話がどこかにあった様な気もしますし、
なんといっても、(特に当時は)驚異的な価格で、スペクトル測定を可能にした機械なので、
1万数千円で、スペクトルが良く見えるだけでも、非常に素晴らしいし、
何より小さいので遮蔽が容易なのも利点です。

もちろん、低い方も見えればそれに越したことはありませんが、
見えてしまうと、また、色々分からないことや、迷うことも増えたり、
低エネルギー用の測定器でもっと見てみたくなったり、
もっともっと分解能の高いものが欲しくなったり、そういう物欲が
出る場合もありますし、自分に必要なもの、どうしても気になる汚染、
とかを追わないと、全部調べられるものでもありませんし。


と、そう言いつつ、私も新しい測定器を一本準備しようとしてるのでした。
価格は、検出器部分がPMT+結晶の合計で2万円くらいの
とっても安い、1インチクラスの測定器です。



Date: 2015/04/27 07:49(38)  ---  Name: nkom


中高年の人たちの「ロマン」というか「少女趣味」ってたちが悪いな、と思いました。
「大和魂だあ」とか「リベンジ」とか掛け声をかけても、検出器の性能が魔法の様に
向上するわけではありませんし、竹槍でB29や火炎放射器と戦えと言った
戦前の軍人と同じ様な考えで測定をしても結果は伴わないと思います。

ROIを狭く取れば、感度の低い検出器で、さらに検体量まで減らして少なくなったカウントが
余計にばらついて、バラツキ詐欺、ギザギザ詐欺で自分を欺き続けるのには
好都合なのかもしれません。これがROIの横幅を悪用するので、ROI詐欺、横詐欺。

もう一例は、ベースラインをギザギザの下にとって、検出の可能性を高める
ベースライン詐欺、縦詐欺というのもあります。

縦横のギザギザコンビがお互いにロマンと幻想を支えあってしまい、
もう当分は、どういう仕組みで検出だの不検出が出来ていると思い込めるのかに
気づくことはないのかもしれません。

縦横の漫才コンビで、「ベースラインをそんなに下にとってはマズイでしょう」
「いや、ROIの幅をそんなに狭くしたら効率がもっと悪いでしょう」と
互いに、ツッコミを入れあって、問題点に気づく可能性もあったわけですが、
そういう展開にはならなかった様です。


まあ、そういう測定でさえも、ギザギザから確実に飛び出る様な大きなピークなら、
分かるわけですし、何にもやってないよりも遥かにマシだとは思うのですが、
線量だけ、しかも、感度の低い機械の数値だけで、上がった、下がった、と
「知った、分かった」つもりになって安心できるつもり、や不安になったりするのと同様に、
ギザギザやバラツキの中のことで、「確認」だの「確証」が得られると思い込んでしまうのは、
早めにどうにかした方が良いでしょうし、酒だのタバコだのを少し減らすなりすれば
AT1320やEMF211ですら買えるのだから、
   「微妙な汚染を真面目に検出したいのなら、それなりの測定器が必要」
という当たり前の結論に早く辿り着いて、さっさと機材を揃えた方が
時間やお金の無駄が少ないと、毎度のことながら思うのでした。


ちなみに、私が最初に買った機械は、4ccで、まあまあ滑らかなスペクトルを得るには、
1日とか2日くらいは測ったりしていました。
次が、低エネルギー用の測定器で、その頃には、結晶が小さい検出器に奇跡を
期待しても無駄だろうというのが分かったので、CsIの2.5インチの売り物が出た時に
さっさとオークション必殺法で落として買いました。
自分の測定用であれば、それでもう十分だったのですが、ソフトの改造とか始めたので、
色々な意味で「標準」になっているNaIの3インチも、あちこちに声をかけておいて、
プロ用の中古の機械を安く分けて頂いて、大変重宝しています。

で、小さい測定器、感度の低い機械にも、良い点や色々な使い道があるわけですし、
それぞれの測定器の「守備範囲」を心得てその範囲の中では、有効なのですが、
範囲外の「微妙な汚染の検出」について言うなら、「ギザギザ浪漫主義」は出来るだけ早く
卒業した方が良いと思います。

でも、一度入信すると、抜けるのがかなり難しいみたい・・・



Date: 2015/04/26 07:16(29)  ---  Name: nkom


で、こういうスペクトルでもって、スクリプトの改造や検証を相変わらず延々とやっています。

これは、最初の段階のK40の高さの決め方とか、コンプトンエッジの周辺をいじっていて、
コンプトンエッジの計算がこけている例。
また、ウラン系やCs134やベータ線の寄与がK40のコンプトン散乱に加わる分は
まだやってないので、ベースラインが低いまま。

それもあって、Cs137は、14.56Bqと計算されています。(実際は、10Bqくらい。)


After 3 iterations the fit converged.
final sum of squares of residuals : 0.00314009
rel. change during last iteration : -4.25204e-008

degrees of freedom (FIT_NDF) : 369
rms of residuals (FIT_STDFIT) = sqrt(WSSR/ndf) : 0.00291714
variance of residuals (reduced chisquare) = WSSR/ndf : 8.50973e-006

Final set of parameters Asymptotic Standard Error
======================= ==========================
hAnn = 1.8733 +/- 0.212 (11.32%)
hBi214 = 0.000101632 +/- 1.103 (1.086e+006%)
hCs137 = 14.5683 +/- 0.394 (2.705%)
hCs134 = 4.26666 +/- 0.3925 (9.199%)


Date: 2015/04/26 07:08(29)  ---  Name: nkom



遮蔽の中では、日本の土10gを測ってます。この前128gを測ったのと同じ検体で、
以前に小分けしておいたもの。
今回は、温度変化が少なかったのか、いつもより少しだけ分解能が高い様な気もします。
128gの時よりも、ウラン系のPb214の三ツ山が見やすいかも。




Date: 2015/04/24 13:03(05)  ---  Name: nkom


ともかく、一応Gnuplotのフィットの出力から、
直接、検体に含まれる核種ごとの放射能が分かってしまう、という作戦は
成功に近づいているみたいなのでやれやれです。

もちろん、数値信仰の人たちが大好きなBq/kgという「濃度」にするには、
フィットで出てきた数値を、検体の重量で割ってやる必要がありますが、
それは、Gnuplotのスクリプトでも簡単に出来るし、
電卓や算盤や計算尺や筆算、暗算、などでも出来ることなので、問題ないでしょう。

まあ、まだピークのとり方の工夫やその検証、応答関数の改良と、
K40以外のウラン系、トリウム系、Cs134とCs137のピークなどへの対応、
そして、スクリプトの整理や、テレミノ形式以外のスペクトルデータへの対応、
などなど、まだ先が長いですが、基本的な部分がまあまあ出来てきたので一安心。

ユーザーがやることは、ウラン系、トリウム系、Eu152か、あるいは、
単一核種を混ぜたスペクトルを取って、測定器の自動特性調査スクリプトを走らせること。
そして、後は、K40なりCs137なりの、線量の分かっている検体を測って、
その測定機用に換算係数を合わせること。

これだけやると、後は、スペクトルを取って、スクリプトを走らせると、
定量的測定をやってくれて、その結果をプロットしてくれるので、とっても楽。

粒状炭とか、結構微妙なスペクトルでも、そのまま推測できたりするので、
このままでも、結構使えると思いますが、BG差分への対応も考えています。

で、まずは、テレミノMCAの自動的保存機能とか、メニューなどから、
Gnuplotさんを呼び出して、これをフィットして下さい、とお願いする部分を作り、
そんでもって、需要にもよりますが、テレミノMCAの中で、vbで同じことをやるコードを
私が書くか、テレミノ本家の人か誰かに書いて貰うかする、とか、
そんな風になるかも。

Gnuplotは、Win系でなくても、MacでもUnix系でも何でも動くので、
まずは、これで出来る様にした方が、色々と良い様に思うのです。

要は、AttoMCAでも、Kspectでも、スペクトルが取れれば、
後は、それをどうにか読み込めば解析できるので、
別にどんな測定器のどんなソフトでも良いのです。

また、遮蔽の形や測定器の大きさとかは、実際のスペクトルに
フィットして求めた効率曲線と換算係数で吸収してしまうので、
面倒な計算は、無し。


理想的には、ウラン原石か何か、ウラン系で、強すぎもせず、弱すぎもしない線源、
しかも、トリウム系の成分が強くないものがあると、一番良さそう。
その次に良さそうなのがEu152,続いてトリウム系。

ウラン系の線源は、Ebayで10ドル以下で売っていますし、
パンケーキなどでもってそこらの石を調べて、反応するものの
スペクトルを取って、Bi214とPb214が良く見えていれば、良いでしょう。
西日本なら、結構簡単に見つかるかも。


まあ、とにかく、残りの部分を色々やらないと、話になりません。


Date: 2015/04/24 12:36(21)  ---  Name: nkom

Cs137を131Bqくらい含む土で、166Bqとか言ってますが、これも、同じ理由で
ベースラインが下がっていて、「ベースライン詐欺」状態になっているせいです。

なので、どうやら、単純な放出率のデータの入れ間違えだったのかも・・・
まあ、悩んだせいで、色々と復習して、勉強になったので良いのですが、
同じ様に他の核種も間違っていると良くないので、データを再確認しないと。


After 3 iterations the fit converged.
final sum of squares of residuals : 0.20361
rel. change during last iteration : -9.04393e-009

degrees of freedom (FIT_NDF) : 373
rms of residuals (FIT_STDFIT) = sqrt(WSSR/ndf) : 0.0233639
variance of residuals (reduced chisquare) = WSSR/ndf : 0.000545872

Final set of parameters Asymptotic Standard Error
======================= ==========================
hAnn_1 = 11.9054 +/- 1.68 (14.11%)
hBi214_1 = 0.000106851 +/- 8.498 (7.953e+006%)
hCs137_1 = 164.855 +/- 3.051 (1.851%)
hCs134_1 = 52.0175 +/- 3.039 (5.842%)


Date: 2015/04/24 12:31(38)  ---  Name: nkom

Cs137を20Bqくらい含む日本の土20gのスペクトルで試すと、27Bqくらいと出ました。

これは、まだ応答関数をCs134とかに対応していないせいで、多めに出てるのかも。



After 3 iterations the fit converged.
final sum of squares of residuals : 0.00507695
rel. change during last iteration : -1.62711e-009

degrees of freedom (FIT_NDF) : 409
rms of residuals (FIT_STDFIT) = sqrt(WSSR/ndf) : 0.00352322
variance of residuals (reduced chisquare) = WSSR/ndf : 1.24131e-005

Final set of parameters Asymptotic Standard Error
======================= ==========================
hAnn_1 = 2.30018 +/- 0.2425 (10.54%)
hBi214_1 = 0.000102464 +/- 1.225 (1.196e+006%)
hCs137_1 = 26.9031 +/- 0.44 (1.636%)
hCs134_1 = 7.5199 +/- 0.4381 (5.826%)


Date: 2015/04/24 12:25(04)  ---  Name: nkom


あ、もしかしたら、分かったかも。
K40の放出率をもう一回見たら、99.53%になっていた・・・
Identifyのライブラリーの値だと、10.67%

Geのカタログでも、Igは、10.67%
http://web.archive.org/web/20121010023016/http://www.inl.gov/gammaray/catalogs/ge/pdf/k40.pdf

これだと、おおよそ一桁、計算が違うので、単純にそれだけの原因だった可能性もあります。
これを直すとすると、シングルやダブルエスケープのインチキ放出率も変更しないと。

で、インチキ換算係数も同様に変更して、同じ灰化したメープルシロップの
スペクトルでフィットすると、K40の値は300Bqくらいで一応妥当な線。
Cs137も4Bqくらいで、それらしい数字になっています。


After 11 iterations the fit converged.
final sum of squares of residuals : 3.74778e-005
rel. change during last iteration : -7.11664e-010

degrees of freedom (FIT_NDF) : 97
rms of residuals (FIT_STDFIT) = sqrt(WSSR/ndf) : 0.000621586
variance of residuals (reduced chisquare) = WSSR/ndf : 3.8637e-007

Final set of parameters Asymptotic Standard Error
======================= ==========================
hK40_1 = 299.284 +/- 3.214 (1.074%)
b1 = -0.78801 +/- 0.06248 (7.929%)
b0 = 0.0026797 +/- 8.257e-005 (3.081%)


After 3 iterations the fit converged.
final sum of squares of residuals : 0.00234652
rel. change during last iteration : -9.7267e-007

degrees of freedom (FIT_NDF) : 239
rms of residuals (FIT_STDFIT) = sqrt(WSSR/ndf) : 0.00313338
variance of residuals (reduced chisquare) = WSSR/ndf : 9.81807e-006

Final set of parameters Asymptotic Standard Error
======================= ==========================
hAnn_1 = 1.25069 +/- 0.2818 (22.53%)
hBi214_1 = 0.000182993 +/- 1.422 (7.77e+005%)
hCs137_1 = 4.1468 +/- 0.5108 (12.32%)
hCs134_1 = 0.634839 +/- 0.5083 (80.07%)




Date: 2015/04/24 11:45(54)  ---  Name: nkom


まだ、色々と「おさらい」をしているのですが、間違っていそうな場所が分かっていません。

P = DE x R x BF x BR x T x A

こういうピークのカウント数の式で、エネルギーに依存する部分とそうでない部分に分けるとすると、
DEは、G*I*Mで、Gはジオメトリーに依存してて、エネルギーは関係ない。
IとMは、エネルギーに依存。
Rも、エネルギーに依存。

BFとBRは、元々、特定のピークのエネルギーについてのものなので、定数。
これは、Identifyの核種ライブラリーとかから引っ張ってきたもので、
セシウムやK40については、他のところの数字も見比べたので、間違えてないと思う。

Tの測定時間は、計数率という形であらかじめ単位時間当たりで考えるので、1になり、式から消える。

Aは、フィットする曲線の位置に含まれている、という感じで、Gnuplotさんが頑張るところ。


で、エネルギーに依存するDEとIの部分は、ウラン系などでフィットや確認した効率曲線で
全部吸収してしまっています。
ジオメトリーとかでエネルギーに関係のない部分は、一つの換算係数で合わせている。

そして、ピークの面積でなく、高さでもってやっているので、シグマで割っていて、
これは、エネルギーに依存しているけど、それを考慮した関数で計算しているので、
問題は、ない筈。また、定数のルート(2パイ)は、上の換算係数に吸収されている。

という感じで、一応全部含んでいる筈なのですが・・・






Date: 2015/04/23 09:51(31)  ---  Name: nkom


あれ?ピークと全計数の割合の問題は、実験的にはフィットして求めた効率曲線に
含まれてしまっている筈。

ただ、効率曲線を求めた時には、まだ、分解能というか、シグマを織り込んでいなかったので、
まずは、単一ピーク調査スクリプトにも追加してやり直さないと。


Date: 2015/04/23 09:36(05)  ---  Name: nkom


効率とかについては、色々な観点からの「効率」があるのですが、
私がやっている様なことで使うのは、光電ピークの効率です。

で、全体的な効率には、光電ピークの分と、コンプトン散乱やら他の分が含まれていて、
そういう全体のカウント数におけるピークのカウント数の割り合い、というのを
真面目にやるなら計算で出したりするのでしょうが、
そういう計算が必要な部分は、実験的なデータでもってひっくるめて取り扱おう、
という安直な姿勢でやっているわけです。

でも、エネルギーごとに、光電ピークの効率と、コンプトン散乱の効率が変わるのだから、
これは真面目に計算するなり、安直な近似的な方法で誤魔化さないとマズイのかも。

だけど、それだけで、K40とCs134の位置で一桁以上も数字が変わるのだろうか?

予備知識というか、一応そういうお馴染みのグラフも何度も見てますが、
ピークと全計数の割り合いを真面目にグラフから読み取って見たこともないので、
直ぐには、分かりません。


まあ、問題点の一つが見つかったのかもしれないので、めでたしめでたし。
これの真面目なお勉強は、ちょっと後回しにして、効率関係で、他に見落としがないか
考えてみます。


で、効率は、「カウント数 ÷ 放出された(お目当てのエネルギーの)光子の量」で計算し、
光子の量は、「お目当てのエネルギーの光子を放出するタイプの崩壊が起こる分岐比、そして、
その分岐の中で、お目当てのエネルギーのガンマ線を出す割合を掛け合わせた、総合的な放出率」と、
崩壊率というか、ベクレル数と、(測定)時間をかけたもの。

この放出率は、既にIdentify.exeや他のデータから、一応確認して折込み済み。
測定時間は、既にレートでやっているので、折込済み。
で、放射能も、KCLに含まれるK40の値で、折込済み。
なので、この辺は、計算の仕方で間違いを犯していなければ、
必要な要素は、全部入っている筈。








Date: 2015/04/23 08:46(42)  ---  Name: nkom


昨日の分解能というか、ピークの横幅の要素については、直ぐに忘れていたのを思いついて、
その分の改造を施し、その影響でセシウムの換算が予想通り半分近く減ったのですが、
まだ、残っている可能性がある間違いについては、直ぐに思い浮かびません。


なので、一つ一つ可能性をつぶしていく事にしました。


まずは、NaSaltという、日本でいうところの「やさしお」に相当するものに含まれる
K40の濃度を間違えていたかもしれないので、一応確認します。

この文書に、NoSaltのK40について書かれています。
http://media.cns-snc.ca/uploads/teachers/K40_4pg_10_06.pdf

私が買ったのは、これと同じもの。311gで、そのうち10gから11gは、分けてあって、
残りの300gをさらに50g、100g、150gに分けてその組み合わせで色々測りました。


で、文書によると、
The larger 311 g NoSalt® container has about 2.8 x 1020 40K atoms,
of which 4927 decay per second (on average) for an activity 4.93 kBq.

311gで、4千930Bqですから、4930Bq ÷ 0.311kg=15852Bq/kg

まあ、もっと正確に、と思うなら、 4927/0.311=15842。

なので、KCLが100gなら1584Bqが含まれる、ということで、計算を一桁かそれ以上
間違っている、ということはない様に思います。



Date: 2015/04/22 12:35(01)  ---  Name: nkom


900秒ちょっと過ぎたところで、試しにフィットしてみます。
色々な要素を変えた後で、再校正をしていないので応答関数がグダグダですが、
でも、セシウムの山が大きすぎるので、ズレているのが、良く見えないくらい。

K40は、BGよりも少し少なめの数字が出ていますが、まあ、900秒ですし、
横軸も少しズレているみたいなので、一応、もっともらしい範囲。

Cs137は、なんか一桁違っている・・・
Cs134との比率は、 484/1535.=0.31530944625407165
ということで、まあ、0.28から酷く外れているわけではありません。

で、これがおおよそ131Bqなので、灰化したメープルシロップは、3ベクレルくらいに相当。
ただし、ジオメトリーがいい加減なので、+−2、3倍くらいの精度しかないかもしれません。

しかし、まだ一桁以上も違うとなると、何か根本的に考え違いをしていたり、
計算の手順で大きな間違いをしている可能性があるのかも。


After 11 iterations the fit converged.
final sum of squares of residuals : 0.00126184
rel. change during last iteration : -2.01682e-011

degrees of freedom (FIT_NDF) : 150
rms of residuals (FIT_STDFIT) = sqrt(WSSR/ndf) : 0.00290039
variance of residuals (reduced chisquare) = WSSR/ndf : 8.41226e-006

Final set of parameters Asymptotic Standard Error
======================= ==========================
hK40_1 = 195.033 +/- 12.1 (6.203%)
b1 = -1.56009 +/- 0.2356 (15.1%)
b0 = 0.0048466 +/- 0.0003111 (6.419%)


After 3 iterations the fit converged.
final sum of squares of residuals : 0.203607
rel. change during last iteration : -1.08109e-010

degrees of freedom (FIT_NDF) : 373
rms of residuals (FIT_STDFIT) = sqrt(WSSR/ndf) : 0.0233637
variance of residuals (reduced chisquare) = WSSR/ndf : 0.000545863

Final set of parameters Asymptotic Standard Error
======================= ==========================
hAnn_1 = 110.869 +/- 15.64 (14.11%)
hBi214_1 = 0.000100736 +/- 79.14 (7.856e+007%)
hCs137_1 = 1535.21 +/- 28.41 (1.851%)
hCs134_1 = 484.413 +/- 28.3 (5.842%)


Date: 2015/04/22 12:13(29)  ---  Name: nkom


遮蔽の中では、セシウム検体のデータ収集を始めました。
Cs137の単一(野良)線源でやろうと思っていましたが、
まず、日本の土128gから。

1分ちょっとでこんな感じ。Cs137の32keV、662keV、そして、Cs134のピークが
直ぐに見えます。これは、Cs137を131Bqくらい含む検体。
Cs134は、もう3分の1もありません。計算上は、Cs137が1だとすると、0.28くらい。




Date: 2015/04/22 11:48(00)  ---  Name: nkom


計算が合わない理由の一つが分かって、それは組み込んだのですが、まだ合いません。

ちなみに、忘れていたのは、ピークの幅の要素。
幾つかの理由から、ピークの「高さ」を利用して計算しているわけですが、
この場合、同一のエネルギーのピークについては、検体に含まれる総線量と
ピークの高さが単純な比例関係になる(筈)なのですが、
違う核種であったりして、エネルギー位置が違っていたら、ピークの幅も違うので、
エネルギーからシグマを計算する関数でもって、それを絡めないとならなかったのでした。

多分、他に、まだ何か忘れているものがあるのか、計算の仕方がどこか間違っているか、
一つ一つ再度確認してみないと。


昨日とおなじで、K40は300Bqくらいで良い様に思いますし、
NoSaltの量の違うスペクトルで確認済みなので、このエネルギー位置についてだけ言えば、
問題はありません。

でも、Cs137は、昨日の71Bq程度よりは小さい数字になりましたが、
まだ38Bqとか言っています。
実際には、一桁、あるいは、多くで10数ベクレル程度の筈。

After 11 iterations the fit converged.
final sum of squares of residuals : 3.74778e-005
rel. change during last iteration : -7.11665e-010

degrees of freedom (FIT_NDF) : 97
rms of residuals (FIT_STDFIT) = sqrt(WSSR/ndf) : 0.000621586
variance of residuals (reduced chisquare) = WSSR/ndf : 3.8637e-007

Final set of parameters Asymptotic Standard Error
======================= ==========================
hK40_1 = 298.786 +/- 3.209 (1.074%)
b1 = -0.78801 +/- 0.06248 (7.929%)
b0 = 0.0026797 +/- 8.257e-005 (3.081%)


After 3 iterations the fit converged.
final sum of squares of residuals : 0.0018841
rel. change during last iteration : -3.70114e-009

degrees of freedom (FIT_NDF) : 239
rms of residuals (FIT_STDFIT) = sqrt(WSSR/ndf) : 0.00280772
variance of residuals (reduced chisquare) = WSSR/ndf : 7.88328e-006

Final set of parameters Asymptotic Standard Error
======================= ==========================
hAnn_1 = 11.647 +/- 2.352 (20.19%)
hBi214_1 = 0.000104587 +/- 11.87 (1.134e+007%)
hCs137_1 = 38.6172 +/- 4.263 (11.04%)
hCs134_1 = 5.91241 +/- 4.242 (71.74%)




Date: 2015/04/21 11:36(30)  ---  Name: nkom


ようやく大きなバグは取り除きましたが、まだ、何か間違っている・・・

これは、灰化したメープルシロップのスペクトルですが、
K40の値は、ピークの高さからすると300Bqくらいで、
まあ、そんなものなのかもしれないですが、
Cs137は、71Bqくらい、と出てしまっていて、全然合っていません。



After 11 iterations the fit converged.
final sum of squares of residuals : 3.96622e-005
rel. change during last iteration : -8.61833e-010

degrees of freedom (FIT_NDF) : 97
rms of residuals (FIT_STDFIT) = sqrt(WSSR/ndf) : 0.000639444
variance of residuals (reduced chisquare) = WSSR/ndf : 4.08888e-007

Final set of parameters Asymptotic Standard Error
======================= ==========================
hK40_1 = 297.229 +/- 3.318 (1.116%)
b1 = -0.892075 +/- 0.06428 (7.205%)
b0 = 0.00281876 +/- 8.494e-005 (3.013%)


After 2 iterations the fit converged.
final sum of squares of residuals : 0.00188874
rel. change during last iteration : -7.10284e-006

degrees of freedom (FIT_NDF) : 239
rms of residuals (FIT_STDFIT) = sqrt(WSSR/ndf) : 0.00281117
variance of residuals (reduced chisquare) = WSSR/ndf : 7.90268e-006

Final set of parameters Asymptotic Standard Error
======================= ==========================
hAnn_1 = 25.6799 +/- 5.13 (19.98%)
hBi214_1 = 0.000924559 +/- 20.43 (2.209e+006%)
hCs137_1 = 71.4809 +/- 7.832 (10.96%)
hCs134_1 = 11.1701 +/- 7.075 (63.34%)


Date: 2015/04/21 09:28(54)  ---  Name: nkom


うーん、フィットの段階で、既に、計算がおかしくて、でプロットの際に、もっとおかしくなっているし、
コンプトンバレーからコンプトンエッジにかけての部分が抜け落ちているし、
どこで間違えているのやら・・・




Date: 2015/04/21 09:24(39)  ---  Name: nkom


昨日のド派手なバグは潰したのですが、まだ、2,3箇所何か私が勘違いをしているのか、
バグを見落としている様です・・・


Date: 2015/04/21 06:07(53)  ---  Name: nkom


CanberraのCeBr3は、ついに誰かが買うのを決意したようです。
と言っても、即決でお買い求めになったのではなく、$6000で落とそう、という作戦らしい。
http://www.ebay.ca/itm/Canberra-Inspector-1000-MCA-with-IPROL-1-LaBr3-Ce-scintillation-detector-/301591941038

分解能の高い測定器は、出来たら欲しいですが、$6000とかは、私には大幅に予算超過です。

それに、ソフトの方でやりたい事があり過ぎて、お勉強に時間もかかるし、
安くて手軽な秘密兵器の可能性もあるし、暇が出来たらプラナー型のHPGeのテストもあるし、
CZTのジャンク品もまだいじっていないし、「分身」とか「助手」とか「先生」とか、
何かそういう便利なものが二つ三つあると良いのですが。



Date: 2015/04/20 11:05(38)  ---  Name: nkom


改造中。盛大にバグっています・・・


Date: 2015/04/20 07:41(08)  ---  Name: nkom


20Bqで、放出率や効率を噛ませた後のピークが3くらいだとすると、
メープルシュガーを灰化したものは、(検体全体で)3Bqくらいに相当し、
粒状炭は、0.5Bqくらいに相当する、という感じ。

この換算係数は、6.666666・・・

で、NoSalt100gは山の高さが15くらいで、
1584Bqあるので、係数は、105くらい?

あれ?計算が合いません。

gnuplot> print GPFUN_gK40_1

gK40_1(x)=(eK40_1-232<x && x<eK40_1+232 )?abs(hK40_1)*ef(eK40_1)*exp(-((x-eK40_1)/sK40_1
)**2/2):0

あ、放出率を噛ませたのは、複数ピークがある場合のメインピーク以外のもので、
メインピークを1とした高さに揃えたのでした・・・

これは、やり方を変えたほうが、良さそう。
Gnuplotのピークの高さの計算が、そのまま放射能の数値になるように
しておくと、一々計算しないでも、パッと見て直ぐに分かりやすいし、
メインピークにも放出率を噛ませるのであれば、
メインピークを必要としないので、スクリプト的にも、
核種ライブラリー的にも、もっと簡単になって、分かりやすくなるかも。



Date: 2015/04/20 07:16(43)  ---  Name: nkom


これは、セシウム137を、たったの20Bqほど含む土のスペクトル。
ベースラインと応答関数の線がCs134の795keVの右からしてあんまり合っていませんが、
これは、Cs134のコンプトン散乱なんかが、既に混じっているためだったり、
ウラン系やトリウム系が混じっている為だったり、
ベータ線の連続スペクトルのせいで、ちょうど私がやったストロンチウム90の
測定実験みたいに、結構持ち上がっている為だったりするのではないかと思っています。

なので、Cs134とCs137の数値は、少し多めに出ている筈。


で、セシウムの領域の右側は、セシウム134と137の応答関数でもって、
それぞれのコンプトン散乱を混ぜてやれば、うまくいくと、もっと良く合うわけです。

こういうのも、課題の一つ。

ただ、こういう例ならば、応答関数モードを止めて、コンプトン散乱の三次曲線を、
ピークと一緒に一気にフィットしてしまうことは既に可能ですし、
nlcal=0
こういう風に指定するだけです。



After 6 iterations the fit converged.
final sum of squares of residuals : 0.00509252
rel. change during last iteration : -6.90953e-006

degrees of freedom (FIT_NDF) : 409
rms of residuals (FIT_STDFIT) = sqrt(WSSR/ndf) : 0.00352862
variance of residuals (reduced chisquare) = WSSR/ndf : 1.24511e-005

Final set of parameters Asymptotic Standard Error
======================= ==========================
hAnn_1 = 0.387572 +/- 0.0404 (10.43%)
hBi214_1 = 0.197442 +/- 0.07426 (37.61%)
hCs137_1 = 3.19847 +/- 0.05255 (1.643%)
hCs134_1 = 0.813244 +/- 0.04773 (5.869%)

correlation matrix of the fit parameters:
hAnn_1 hBi214 hCs137 hCs134
hAnn_1 1.000
hBi214_1 0.023 1.000
hCs137_1 -0.002 -0.176 1.000
hCs134_1 -0.032 -0.766 0.066 1.000


Date: 2015/04/20 06:59(40)  ---  Name: nkom


これは、「やさしお」みたいな、NoSaltが100gの時のスペクトル。
NoSaltは、約15842Bq/kgだそうですから、この検体は、BGのK40に加え1584Bqがあるわけです。


これが、K40のフィットの結果で、山の高さは、15.05。
これは、K40の位置の効率と、K40の放出率で既に換算された値で、
放射能と直接比例する筈なのです。

After 5 iterations the fit converged.
final sum of squares of residuals : 0.00186316
rel. change during last iteration : -1.67129e-007

degrees of freedom (FIT_NDF) : 164
rms of residuals (FIT_STDFIT) = sqrt(WSSR/ndf) : 0.00337057
variance of residuals (reduced chisquare) = WSSR/ndf : 1.13608e-005

Final set of parameters Asymptotic Standard Error
======================= ==========================
hK40_1 = 15.0521 +/- 0.1161 (0.7712%)
b1 = -0.000100422 +/- 0.2408 (2.398e+005%)
b0 = 0.00694208 +/- 0.0003572 (5.146%)



Date: 2015/04/20 06:37(42)  ---  Name: nkom


灰化したメープルシロップのスペクトルだと、コンプトン端が合いませんねぇ。
まあ、それでも、セシウムの領域のフィットには、ほぼ影響は無いみたいですが。

ちなみに、これは、応答関数を使ってやっていて、まず、K40の山をフィットして、
コンプトン散乱の全てを計算で求め、(それを固定した上で)残りの消滅ピークやら
セシウムやらビスマス214やらをフィットしているものです。
先ほどの粒状炭も、応答関数でやったものです。


数値を見ると、Cs137の誤差は、11%で、結構信用できる、と、
Gnuplotさんは言い張っています。

これに対して、Bi214は、まあ、山はあっても、数字にはあんまり自信がないし、
Cs134は、不検出。

After 6 iterations the fit converged.
final sum of squares of residuals : 0.00186624
rel. change during last iteration : -3.77161e-007

degrees of freedom (FIT_NDF) : 239
rms of residuals (FIT_STDFIT) = sqrt(WSSR/ndf) : 0.00279438
variance of residuals (reduced chisquare) = WSSR/ndf : 7.80855e-006

Final set of parameters Asymptotic Standard Error
======================= ==========================
hAnn_1 = 0.210004 +/- 0.04181 (19.91%)
hBi214_1 = 0.128208 +/- 0.07674 (59.85%)
hCs137_1 = 0.480334 +/- 0.05432 (11.31%)
hCs134_1 = 0.0128367 +/- 0.04931 (384.1%)

correlation matrix of the fit parameters:
hAnn_1 hBi214 hCs137 hCs134
hAnn_1 1.000
hBi214_1 0.023 1.000
hCs137_1 -0.002 -0.177 1.000
hCs134_1 -0.032 -0.765 0.066 1.000


Date: 2015/04/20 06:27(59)  ---  Name: nkom


バグを取ったら、少しよくなりました。
粒状炭のスペクトルで、一応、Bi214とCs137を見つけています。
Fitの報告で40%代の誤差だと、まあ、もう「ギリギリ未満」という感じですが。
30%以下だと、確実性が少し高くなって、一桁だと、数字も、まあまあ信用できそう。
これが、50%以上、特に100%を超えているのは、検出してないか、
スペクトルがあまりにギチャギチャで、あんまり意味が無かったり、
とにかく、「検出」とか「定量」とか、そういうのには、程遠い状態か、
Fitの仕方に問題があったりした場合。


After 6 iterations the fit converged.
final sum of squares of residuals : 0.00214855
rel. change during last iteration : -2.61522e-008

degrees of freedom (FIT_NDF) : 399
rms of residuals (FIT_STDFIT) = sqrt(WSSR/ndf) : 0.00232052
variance of residuals (reduced chisquare) = WSSR/ndf : 5.38483e-006

Final set of parameters Asymptotic Standard Error
======================= ==========================
hAnn_1 = 0.167965 +/- 0.02698 (16.06%)
hBi214_1 = 0.109426 +/- 0.04948 (45.22%)
hCs137_1 = 0.0834536 +/- 0.03504 (41.99%)
hCs134_1 = 0.0234939 +/- 0.03179 (135.3%)

correlation matrix of the fit parameters:
hAnn_1 hBi214 hCs137 hCs134
hAnn_1 1.000
hBi214_1 0.023 1.000
hCs137_1 -0.002 -0.176 1.000
hCs134_1 -0.032 -0.765 0.066 1.000

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