ガイガーカウンター雑談はこちらで part53 [sc] | レス390

390 2012/07/01(日) 16:50:53.85

突然、ここに書き込むのもアレなんですが、こっちの方に誘導されましたので
こちらの方で解説します
電気系兼、主業務（だった）のは照明の測定系の者です
（現在、照明学会からは退会して引退隠居中）

照明における、面空間の照度、かつ光源の光度の測定に関しての研究をしておりました
この研究の博士号持ちで光放射測定のプロです

放射学の基礎として、放射源は「点光源である」という理論出発のルールがあります
精密に言えば、「点光源でないと計算がとても難しくなるので点光源で扱いたい」が本音です

この放射源が「点光源」であった場合、測定は以下の式に従います。

E = I /(r*r*)*cosθ

Eは照度、Iは光度、ｒは点光源とみなせる放射源からの測定距離、
cosθは測定装置の放射法線方向に対する角度による補正効果です
これらの式を変形すると、

I =E*r*r/cosθ　

という式が導出され、「点光源（点放射）」であるならば、測定値による逆算計算で
光度は常に一定という結果が得られます。
逆に言えば、この関係が成り立ってない場合には、
「放射源は点光源として扱えない（点放射でない）」と解釈されます。

しかし現実の照明は、線状、あるいは面状の光源形態を持っており、
理想的な点光源の理論計算には全く乗りません。
この様な場合は、

E = ΣIi/(ri*ri)*cosθi

点光源はN個あり、iは光源番号、Ii、ri、cosθi はそれぞれの光源位置と測定装置までの対応パラメータ
と、点光源の多重加算計算によって照度を計算しなければなりません
この計算、しだすと結構大変です

その為、測定においては、点光源でないと測定できると、面空間の照度分布を取るという方法に切り替えます
照明では、測定しなければならない距離がだいたい決まっているので、
（天井から2.5[m] この距離は平均建築物における天井高さ3mから、作業机までの距離です）
天井から2.5[m]の距離の平面の照度を２次元格子にしてポイントポイントで測定して
面照度分布を取るという、頭、あんまり使わない方法があります
JIS で作業机に奨励されている照度が決まっているので、それをクリアしてればいいやという
かなり荒っぽい方法です。（もうちょっと頭も使いながら楽する方法もあるんですが、それは照明の話なのでここでは割愛です）

面状に放射物が広がっている場合には、この方法を同時併用して測定し、空間の状況を考察する手段があります
ttp://www.iwasaki.co.jp/info_lib/tech-data/calculation/illuminance/01.html
まぁここに簡単なれど、ぶっちゃけこれ以上の方法は無いよ、という図がありますが
平面を格子状に点打って、点毎に測定して２次元の放射分布を取るというそれだけです。
ここで、照明と放射線の違いとして、照度計では表から来る光（受光器に当たる光）しか検出できませんが
（多分ですが）ガイガーカウンターは、γ線を検出してるので、上だろうが下だろうが関係無く貫通して
測定できるだろうという事です
（これは本来、装置の角度に対する感受率の実験が必要なんですが、
　あんまり聞かないんで角度補正は無いのでしょう…多分）
なので、地上0 m における面状測定が、有意測定になると期待できます
（ここで一端切ります）