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[[サマーチャレンジ 2017]]
~
***&size(20){メンバー：　　花岡佑哉　杉山祐紀};[#ua1bbda3]

#contents

//=============================== 2017 08 19 ====================================

*2017-08-19 [#j6dd001a]
~
**作業内容 [#j623930b]
''検出器の回路基板作成'' ~
・高電圧モジュール~
・プリアンプモジュール~
・シェイパーアンプモジュール
**作業実績 [#ecfb3136]
***検出器の回路基板作成 [#q040b48d]
-高電圧モジュール(担当:花岡)

オンボード高電圧モジュール以外取り付け完了~

&ref(IMG_20170819_152301.jpg,,10%,高電圧モジュール);
-プリアンプモジュール(担当:花岡)

抵抗とコンデンサ類の取り付けは完了~
フォトンダイオードの取り付けのみ~

&ref(IMG_20170819_180241.jpg,,10%,プリアンプモジュール);
-シェイパーアンプモジュール

回路製作その１~shaper-amp編~にある①、②の半分まで完了~

&ref(IMG_20170819_150231.jpg,,,シェイパーアンプモジュール);

**振り返り [#k2cb291e]
-はんだ付けのコツ:コテにはんだを流し込んだ後、ランド側にはんだが流れるのを待つ。
-今回の回路作成では問題なかったが、はんだづけする順序を考えなかったためはんだ付けが難しくなったパーツがあった。
-表面実装の回路作成は初めての経験で楽しかった

//========================== 2017 08 20================================

*2017-08-20 [#bc108443]
~
**作業内容 [#f62114eb]
''検出器の回路基板作成''~
''回路基板の動作確認''~
''全体を組み立て、アメニシウムの検出''

**作業実績 [#w2df54e5]
***検出器の回路基板作成 [#h034773d]
-シェイパーアンプモジュール
--完成（担当　杉山）

&ref(securedownload3.jpg,,,シェイパーアンプモジュール);

-高電圧モジュール

---''高電圧モジュール基板の作成完了''

&ref(IMG_20170820_135828.jpg,,30%,完成した高電圧モジュール);

-プリアンプモジュール
--''プリアンプモジュール作成完了''
---オペアンプの3,4番がはんだ不足だったため,はんだを加えた~
---残っていた作業のCN2,CN3をショートさせた~
--アルミ容器の蓋にプリアンプモジュール用の穴を作成
---基板の固定用穴に合わせ,ドリルで穴を作成
---PDソケット用の穴を作成

&ref(IMG_20170820_133254.jpg,,30%,完成したプリアンプモジュール);

&ref(IMG_20170820_144801.jpg,,30%,完成した検出器容器の蓋部分);

&ref(IMG_20170820_170811.jpg,,30%,プリアンプモジュールを蓋に取り付けた);

***回路基板の動作確認 [#c9a61cf6]
-Function generatorでexponenntial　fallの信号を作りTP0へ出力しTP1の出力を確認

&ref(securedownload.jpg,,20%,);

-増幅回路の確認

&ref(securedownload1.jpg,,20%,);

-トリガー回路のthreholdを確認

&ref(securedownload2.jpg,,20%,);

***全体を組み立て、アメニシウムの検出 [#f22356d3]
-作成した各回路を組み立てた
-アメニシウムの検出が行えるか確認した
--アメニシウムの検出は無事行えた
--TP3での入力波形は,
---電圧:1.00v
---周期:50.0μs
で得られた

&ref(IMG_20170820_210337.jpg,,30%,完成した検出器の回路部分);

&ref(20170820_170820_0005.jpg,,20%,TP1での入力波形);

&ref(20170820_170820_0004.jpg,,20%,TP2での入力波形);

&ref(20170820_170820_0002.jpg,,20%,TP3での入力波形);

&ref(20170820_170820_0001.jpg,,20%,TRIGでの入力波形);

**振り返り [#w4edb472]

-各回路が問題なく動作した
-シェイパーアンプ回路の回路図から出力される波形を追うと、各回路の役割の理解につながった
-各回路の中心となるパーツから、抵抗やコンデンサの役目を考えることで回路図の理解が深まった

// =========================  2017 08 21 =================================

*2017-08-21 [#d7d22838]
**作業内容 [#h992a8dd]

''Arudino入門''~
''Arudinoでのプログラミング''~
''波形の確認''~
''RnからPbまでの崩壊に関する微分方程式の計算''~

**作業実績 [#s3b03d33]
***Arudino入門 [#s45f903e]
--例題の実行とコードの解析
コンデンサの放電曲線は下図のようになった~
&ref(S__29876226.jpg,,20%,放電曲線);

***波形の確認 [#sc1b543b]
--Arudinoとラドン検出器を接続し、Arudinoのアナログ値を取得
想定より小さい値しか取得できなかった。原因は波形の調整を行わなかったため、ADCの値が500mVのままだった。~
後日波形の調整を行う必要がある。~
&ref(S__29876227.jpg,,20%,確認した波形);~
TP03の値が1.5Vだったため,ADCはその5/12の値になっていた。~
~

***微分方程式の計算結果 [#g57ab4d3]
--RnからPo、PoからPbまでの崩壊に関する微分方程式の結果

&ref(キャプチャ3.jpg,,,);

を解くと以下のようになる~

&ref(キャプチャ4.jpg,,,);

これより時刻tでのPoの数は以下のようになる~

&ref(キャプチャ5.jpg,,,);

ここでλ1はRnからPoに崩壊するときの崩壊定数、λ2はPoからPbに崩壊するときの崩壊定数~
***Arudinoでのプログラミング [#ef932521]
--ArudinoとProcessing間でシリアル通信を行う簡易プログラムを作成
--取得したアナログを8bitの範囲で伝えるようなプログラムを作成した
---bitシフトを行う方法でアナログ値をProcessingに送信する

**振り返り [#off2c93b]
-回路図のローパスフィルターをかける箇所で増幅反転回路にする理由を聞き忘れた
-波形の調整を行う必要がある
-bit変換はひとまずbitシフトで行う(他グループではもっと賢いやりかたをしていた)

//=============================2017 08 23==============================
*2017-8-23 [#j443f333]
**作業内容 [#c9fe3c09]
''Arduinoの波形再確認''~
''Arduinoの送信側の設定''~
''processingの受信側の設定''~
''rootを用いた解析手法の理解(半減期の計算)''
**作業実績 [#o5479cca]
***Arduinoの波形再確認 [#x68d253e]
-昨日のTrigの値が想定より小さい値を示したため、オシロスコープを用いて再確認した
--確認の結果Trigの値は5Vを示していた
***Arduinoの送信側の設定 [#fc058774]
-取得したアナログ値を8bitずつに分割して送信する
--bitシフト、256の商と剰余、先頭の送信データに文字を送るなどの方法で正しく送信しようと試みた
---255 を送信した直後の２つのデータを読み込むようなアルゴリズムを作成
--送信したデータの受信順序が入れ替わってしまう
---ハードウエア側の問題なのか、プログラムの問題なのか不明
---先頭のデータの最上位ビットにフラグを立てるよう設定
***processingの受信側の設定 [#c9205b0c]
--Ardiunoから送られたデータは~
255を受信 -> その後２つのデータを読む -> 読み込んだデータに入れ替わりがないか判定~
の流れで処理するよう設定~
***rootを用いた解析手法の理解（半減期の計算） [#rd49d89c]
--数値表の受け取り
Arduinoからデータを受信し数値表を作成しておく
--表の読み込み
作成した数値表を読み込むためのプログラムを作成する
ifstreamや配列を用いる
--ヒストグラムを書く
横軸はADC、縦軸はcountにする
--ピークを作ったα線の出どころを探す
文献と比較する
--各α線の数や量時間とともにどのように変化したかからRnの半減期を求める
手計算で導出した式（モデル）とデータを用いて描いた近似曲線の式と比較し崩壊定数を求めそれから半減期を求める

**振り返り [#ve4ecb84]
--ArdiunoとProcessingの通信がうまくいかず苦しんだ。他班やTAに手法を聞いてみれば早く解決したかもしれない。
--本実験の内容を良く理解できていない部分があると感じた。資料をもう一度読んで、理解が足りていない部分は質問する

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***&size(20){メンバー：　　花岡佑哉　杉山祐紀};[#ua1bbda3]

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//=============================== 2017 08 19 ====================================

オンボード高電圧モジュール以外取り付け完了~

&ref(IMG_20170819_152301.jpg,,10%,高電圧モジュール);
-プリアンプモジュール(担当:花岡)

抵抗とコンデンサ類の取り付けは完了~
フォトンダイオードの取り付けのみ~

&ref(IMG_20170819_180241.jpg,,10%,プリアンプモジュール);
-シェイパーアンプモジュール

回路製作その１~shaper-amp編~にある①、②の半分まで完了~

&ref(IMG_20170819_150231.jpg,,,シェイパーアンプモジュール);

//========================== 2017 08 20================================

*2017-08-20 [#bc108443]
~
**作業内容 [#f62114eb]
''検出器の回路基板作成''~
''回路基板の動作確認''~
''全体を組み立て、アメニシウムの検出''

**作業実績 [#w2df54e5]
***検出器の回路基板作成 [#h034773d]
-シェイパーアンプモジュール
--完成（担当　杉山）

&ref(securedownload3.jpg,,,シェイパーアンプモジュール);

-高電圧モジュール

---''高電圧モジュール基板の作成完了''

&ref(IMG_20170820_135828.jpg,,30%,完成した高電圧モジュール);

&ref(IMG_20170820_133254.jpg,,30%,完成したプリアンプモジュール);

&ref(IMG_20170820_144801.jpg,,30%,完成した検出器容器の蓋部分);

&ref(IMG_20170820_170811.jpg,,30%,プリアンプモジュールを蓋に取り付けた);

***回路基板の動作確認 [#c9a61cf6]
-Function generatorでexponenntial　fallの信号を作りTP0へ出力しTP1の出力を確認

&ref(securedownload.jpg,,20%,);

-増幅回路の確認

&ref(securedownload1.jpg,,20%,);

-トリガー回路のthreholdを確認

&ref(securedownload2.jpg,,20%,);

&ref(IMG_20170820_210337.jpg,,30%,完成した検出器の回路部分);

&ref(20170820_170820_0005.jpg,,20%,TP1での入力波形);

&ref(20170820_170820_0004.jpg,,20%,TP2での入力波形);

&ref(20170820_170820_0002.jpg,,20%,TP3での入力波形);

&ref(20170820_170820_0001.jpg,,20%,TRIGでの入力波形);

**振り返り [#w4edb472]

// =========================  2017 08 21 =================================

*2017-08-21 [#d7d22838]
**作業内容 [#h992a8dd]

''Arudino入門''~
''Arudinoでのプログラミング''~
''波形の確認''~
''RnからPbまでの崩壊に関する微分方程式の計算''~

**作業実績 [#s3b03d33]
***Arudino入門 [#s45f903e]
--例題の実行とコードの解析
コンデンサの放電曲線は下図のようになった~
&ref(S__29876226.jpg,,20%,放電曲線);

***微分方程式の計算結果 [#g57ab4d3]
--RnからPo、PoからPbまでの崩壊に関する微分方程式の結果

&ref(キャプチャ3.jpg,,,);

を解くと以下のようになる~

&ref(キャプチャ4.jpg,,,);

これより時刻tでのPoの数は以下のようになる~

&ref(キャプチャ5.jpg,,,);

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