工房活動日誌(1)

以前にも話しましたが、私の通っている日本工業大学には「物理体感工房」という授業がありまして、「どんなものでも自分の作りたい物を学校のお金で作って単位が貰える」という授業でして、聞いた感じは「何その良い事づくめ」と思われがちですが、違います。
いくら自分の作りたい物と言っても、先生方のお眼鏡にかなわなければ、意味がありません。
具体的には、『廃材利用』『役立つもの』『環境に優しいもの』『小中学校の理科教材になりそうなもの』『先生の好きなもの』などが喜ばれます。
もちろん、趣味全開でも、興味本位でも、最後に完成させればいいのです。
私は、昔から作ってみたかった素粒子加速器の模型（KEKB加速器）を作る予定にしたので、問題なかったのですが、そうでない人は、何を作るか考えるのが大変だった様です。私のように作ってみたいものがあった人はそこそこ居ました。

で、授業の事を友人に話すと「ぜひやってみたい」と当然思う訳です。
という訳で、秋学期から私の友人2人が参加し、3人体制で活動する事になりました。

言い忘れましたが、この物理体感工房、担当の先生方から仕事を頼まれる事があります。具体的には、『近所の小学校に納品するお手製理科教材の製作』、『大学で行われる地域向けの理科教室のアシスタント』などで、理科教室のアシスタント（ほぼ立っているだけ。むしろ、準備などが非常に楽しい。）は、給料（時給800円）が出ます。
で、中には『事務の人が電動カー（町中でお年寄りが乗っているアレ）を荷物の運搬に使っているんだけど、改良しないか？』なんていうのがあり、私たち3人はそれに乗っかった訳です。
誰かが取っ払ってしまったカゴの製作を始めとした様々な改良をしていくうちに、3人にこんな考えが浮かびました。


・・・「自分たちで電動カー造らない？」


それは必然でした。前述のものは事務の人の要求に沿った範囲でしか改良できない。
しかし、自分たちで一から造れば、思い通りのものが出来る。
そうして、自分たちで新たな電動カーを造るべく、動き出したのです。

・・・つづく

訃報

少し前にPCのデータがHDDごとお亡くなりになりました。

大学の先生が知り合いのデータ復旧業者を紹介してくれて、大学のお金で業者に出したのですが、まだ帰ってきません。
業者の話では、「これならば確実に治るが、時間がかかる」そうなので、のんびり待っている状態です。

KEKの記事の後編はHDDが帰ってきてからになります。
（いるかわかりませんが、）更新を待っていた方、すいません・・・

高エネルギー加速器研究機構に行ってきた。（前編）

私の通っている日本工業大学には「物理体感工房」と言う授業がありまして、端的に言うと、「作りたいものを学校のお金で作って単位がもらえる」という、なんという私得な授業です。
そこで、私は以前挫折した加速器の模型の製作をする事にしたのです。

とりあえず、高エネルギー加速器研究機構（以降KEK）のKEKB加速器の模型を作る予定です。
加速器の性能やビーム強度、知名度的にはCERNのLHCの方が良いのですが、あれは軌道がほぼ真円なので、見てくれ的につまらないのです。

航空写真にSERNのLHC他の加速器の軌道イメージを合成したもの。

KEKB加速器は角の丸い正方形をしていて、入射のための線形加速器が伸びてきています。
（真円に比べれば）複雑な形状の方がウケがいいような気がして。数少ない国産加速器ですし。特に、線形加速器から円形加速器への入射部・衝突部は作り甲斐がありそうです。

KEKB加速器のイメージ

模型と言っても、見た目の模型ではなく、「加速器と言う装置」の模型になります。

はい。

動くんです。

なので、見た目の忠実度は若干（というか、かなり）下がります。KEKB加速器はあくまでも「軌道形状のサンプル」となります。

実際のKEKB加速器の主な相違点は

加速対象、加速方法、当然ですが大きさになります。

KEKB加速器では、電子・陽電子を加速します。対して、私の作ろうとしている模型は直径1cmほどの鉄球を加速します。この手の加速器の模型ではよく使われます。KEKにもこのタイプの模型がありました。

加速方法は、KEKB加速器では電場によって、具体的にはマイクロ波によって加速されます。模型では磁場によって、具体的には電磁石の磁力を用います。

大きさは、当然ですが原寸大ではありません。そんなもの作ったら、立派な兵器になります。

実物は円形加速器が一周約3kmあり、線形加速器が600mほどあります。

実は、大きさはまだ決めていません。電磁石の加速性能が未知数なのと、電源装置の容量が未決定と言うのが主な原因です。出来る限り小さくするつもりですが、電磁石だけが不自然な大きさにならない程度に全体の大きさを決定する予定です。

…だいぶ話がそれましたね。始めからそれていた気もしますが…まぁ、KEKに行く目的は分かっていただいたかと思います。

実物を見ない事には始められない、写真だけでは分からない、ついでに他も見てこよう、つくばエクスプレスに乗りたい、そんな感じで、KEKに行ってきました。

敷地内随所に設置されていたマップ。巡回バス路線図も兼ねている。

KEK計算科学センター（N03）及び２号館（K02）前交差点から撮影。奥のガラス張りの建物は３号館（K03）

…どうせなら、移動中も含めて撮影しておけば良かったですね。

おっと、言い忘れていましたが、9月2日はKEKの一般公開の日でして、それで行ってきました。

場所はつくばエクスプレスのつくば駅が最寄り駅になります。

…北千住から片道1000円…馬鹿になりません。

当日はつくばセンターから無料バスがでていて、それに乗り約２０分。施設の一つ、計算科学センター（N03）の前に着きます。

つくばセンターのバス乗り場では、折り畳まれた地図とスタンプラリー（!?）の用紙とアンケート用紙が手渡されます。地図はあの有名なミウラ折り。広がりやすいのは良いですが、折り畳んで歩きながら読むという使い方が出来ないのが欠点です。

とりあえずは、バス降り場目の前の計算科学センター（N03）に寄ってみました。

名前の通り、コンピュータによる計算や、ネットワーク管理、CG技術等を研究している施設です。今回は計算機室というスーパーコンピュータが置いてある部屋が公開されていました。

計算機室は二つあり、最初に入った割とまだ空きがある部屋と、スパコンで埋まった部屋があります。どちらも、空調で20℃程度に保たれています。

最初に入った計算機室に設置してあるスパコンの内の二つ。

とにかくデカい。

別にある冷却装置が内部を冷却しているので、ファンの排気口等はない。

上のスパコンの同型を公開用に蓋を開けたもの。データ通信用ケーブルが半端ない。

黒いケーブルが冷媒が流れていると思しきもの。

二番目に入ったスパコンと記録装置で埋まっている部屋。

何と言っても狭い。

スパコンの裏側。メインメモリだけでテラバイトクラスと言う代物である。

こちらは空冷式になっていて、金網からファンの排気がでてくる。

結構熱い。

しかし、それ以上に空調が効いているので、問題ではない。

　床下に張り巡らされた通信ケーブル。

数百本はあるだろうか。

解説係が「スパゲッティ」と表現したのもうなずける。

データ整理及び一時保存ユニット。

データは一旦、ここのHDDに保存される。

しばらく変更のないデータは、次の記録ユニットに転送される。
真正面のは空調設備。

ここでは、7TBもの容量の磁気テープにデータを保存している。

左右にそびえ立っているのがテープのカセットが収納されているラックである。

中央の赤く光っているのが、全自動で磁気テープを交換するためのロボットである。

前後に延びるレールと上下に自在に延び縮みするロボットが縦横無尽に動き回り、あっという間にテープを交換する。

先ほどの一時保存用HDDを含めると、総記憶容量はペタバイトクラスに達する。

いろいろな磁気テープ。

誰しも見た事あるようなものから、映画にでてきそうなものまである。

スパコンのマザーボード１。

中央に刺さっている基板が一つのCPUである。

スパコンのマザーボード２。

橙色の部分にCPUが入る。

黒い部分はメモリスロットである。膨大な数のメモリが入る。

計算科学センターで公開されているのはこれだけ。

とりあえず、巡回バス（赤コース）に乗って、加速器の一部、電子陽電子入射器（H01）に向かう。

…思ったより長くなりそうなので、予定を急遽変更し、二本立てにします。

次回はいよいよ、本命の加速器にお目にかかれると思いきや…？

後編をお楽しみに。

お金が貯まらない。

・・・まぁ、貯めようともしてないんですけどね。
別に貯金が無い訳ではありませんよ？要するに、もらった小遣いが余らないだけです。翌月に繰り越すお金が貯まらんのです。貯金（定期）用に別口でちゃんととってあるので、そっちは着実に増えてます。
楽天リサーチとリサーチパネルをコツコツやっているので、使わない電子マネー（特にEdy）も結構溜まってます。
・・・使いどころが無いのですが。



話は変わって、今日は北千住と秋葉原に行ってきました。
もっと言うと、北千住マルイの東急ハンズと秋葉原の千石電商に行きました。秋月にも行きたかったんですが、夏期休業中だった様です。残念。

買った物はざっとこんな物です。

東急ハンズで買ったのはこれだけ。

ステンレス製のネジ八本、

同じくステンレス製の抜けにくいナット。

全部で500円くらい・・・だったと思う。

千石電商ではかなり購入。

見ての通り、固まる放熱用シリコン。

900円強。

固まってくれると言うのはなかなかに便利です。

特殊な配合のため、熱伝導率は以外と高い。

ツェナーダイオード。3.3V。1W。

一個20円。20個。

後述の電池の過放電防止に一役買ってくれるはず。

乾電池でも、ニッケル水素電池でもありません。

リチウムイオン電池。と、ケース。

電池一個850円。

3.7V。2000mAぐらい。

単１電池より高さがある。

充電用回路。500mA/hの速度で充電できる。

入力はmicroUSB。

5V入力端子も搭載。

5V/3.3Vのコンバータ（電源は電池）も搭載。

1995円。高い。故に一個。

でも、充電回路と放電用コンバータ回路を別に買うと3000円に迫る。

端子。

電池ケースと充電基板（と、5V入力端子と何か5V電源）を接続するのに必要。

電極はバラで買うと無くしそうなので、多めにまとめて買っておいた。

電池関係は「高容量のUSBバッテリーあったら良いなー」と言う思惑から。

用途で分けたら、ネジだけ仲間はずれ。

でも、場合によっては、ネジの仲間になるかも。

さて、作業を開始・・・と思っていたら、帰ってきた瞬間思い出した。

「あ、学校にマイテスター置いてきた。」

・・・買ってきた電池が充電されているのか否かすら分からん。

まあいいや。今度テスター取ってくるまで、買ってきた物は冷暗所に保存。

というわけで、今回の活動終了。

モンハン日記2ndG（１）

老山龍の天鱗がほしいのです。はい。

双剣（名前は忘れましたが紅蓮双刃の最終形態一個前から最終形態にするため）の強化に一個必要なのですが、

泣きたくなるぐらい出ない。

20クエスト以上をこなし、数体討伐。しかし、結果は、「紅玉１０個以上」・・・いらない。

天鱗が欲しい。紅玉いらない。

ネット上の攻略サイトでは、報酬や剥ぎ取りでの確率は紅玉が5％、天鱗が3％・・・確率上は紅玉１０個なら天鱗は６個出ても良いはず。

・・・一個も出ない。友人と4人で狩りに出かければ、友人に出てくる。一度に二個とか。

物欲センサーの存在を信じたくなる。ホント。

明日も狩りに出かけよう。テスト期間だけど。

トイレのリモコン改造してみた。

「電池変えてくれ」ってね、おじいちゃんに頼まれてね、探したんですよ。電池。

・・・eneloopしか無い。

一抹の不安を残しつつ、eneloop（×2）を入れてみる。

・・・案の定、液晶が薄い。
どう見ても起電力不足です。ありがとうございました。
どうしよう・・・

・・・これだっ！
運良く小型の9V-3.3VDC-DCコンバータの在庫あり。

という訳で、改造開始。

問題のリモコン。







裏面。
電池蓋外し。
eneloopイン。

裏蓋&eneloop外し。

基板外し。&ケース裏側。

電池とコンバータ。
電池は東芝製IMPULSE6P形8.4V。ニッケル水素電池。
コンバータの入力範囲が広い（4.5〜9V）ので、容量の少ない6P形で電圧が下がってきても長く使える。




本当に入るか入れてみる。

ぴったり。よし。







加工開始。
まずは、本来の電極が邪魔なので、取り外す。

加工前。

加工後。







コンバータが本当に入るのか改めて入れてみる。

電池の上、基板の下に見える黒いのがコンバータ。
一応大丈夫みたい。

アロンアルファでコンバータを接着。

配線完了。

動作確認。
ちゃんと動く。感激。

電池を外して、ケースに収める。配線を通すため、電池スペースの右上角を半田ごてで溶かしてある。

電池を入れる。いい感じ。
ここまできて蓋がはまらなかったら泣きますけどね。

裏蓋装着。
単三電池が飛び出さない様にツメがあったのですが、電池がはずせなくなるので、折りました。

電池蓋装着。
見事。

改めて動作確認。
電源装置で3Vをかけた時位しっかり見える。


…完成。







最後の動作確認にノズル掃除ボタンを押す。

いい調子。

改造完了。
本日の更新も終了。おつかれさまでした。

※全ての写真、動画の撮影はPS VITAで行っています。

コッククロフト・ウォルトン回路を作ってみた。（１）

コッククロフト・ウォルトン回路という整流と昇圧をする回路を利用し、高圧電流を発生させようと作ってみた。

コッククロフト・ウォルトン回路はコンデンサとダイオードだけを用い、決まったパターンを繰り返すだけで、電源（交流）電圧×組み合わせ段数倍の直流電流が取り出せるという優れもの。フリスクスタンガンとかで作ってネット上に上げている人は多い。

…いくら決まったパターンといっても、『300点以上（これでもまだ半分くらい）』もの部品を組んでたらそりゃ疲れます。組んだのは少し前ですが。この基板１枚に乗っかっているものだけで、100Vを10数（約15）kVに昇圧するだけの能力があります。

ネット上に上がっている物のほとんどは使い捨てカメラのフラッシュの回路を使って、1000Vぐらいから始めるのですが、大本の電源は乾電池。昇圧するにも限度があります。

話は変わりますが、コッククロフト・ウォルトン回路に使うパーツ（コンデンサとダイオードしかありませんが。）は、電源電圧の２倍の耐電圧が必要だそうです。写真の回路は入力が100Vである事を想定（ダイオード200V・コンデンサ250Vを使用）しています。

…入力が100V…

…100V電源…

そう。コンセントです。

コッククロフト・ウォルトン回路は理論上無限に昇圧が可能ですが、実際はあらゆる所でエネルギーロスが生じます。この影響は段数を重ねるごとに、また、電源が貧弱なほど大きくなります。私が作ろうとしているのは300段（部品点数600点・30kV）で、乾電池であれば、確実に、50〜100段ぐらいから電圧が下がってきます。しかし、コンセントなら何とかなるはずです（裏付けの無い確信。）。

これを使って何を作るか？

…で、電気集塵器とか？

（以前（高3の時）水素バズーカ砲を作ったときに、点火用のスパーク源としてこの回路（50段5kV）を作ったのですが、その後、何かやたら高電圧発生装置を作りたい衝動に駆られて、今に至ります。正直言って、回路だけできれば用途なんてどうでも良いと思っていました…当時は。）

…まぁ、そんな感じで、様々な製作物をこうして載せていきたいと思います。よろしくお願いします。

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以上。