光電子研究所

Photo Electron Laboratory
光と電子にまつわる各種調査研究。光電子工房も併設してます。

予算がないので、今のところ文献調査が中心です。できるだけ具体的な数値を盛りこんで、定量的なお話が出来ればと考えています。

新着

照明 11.07.05

LED照明を検討するための、現行照明ランプのスペック
白熱電球 100W	1520lm	15.0lm/W  1,000h
電球型蛍光灯
EFD25EL/20H	1520lm	76.0lm/W 10,000h 2800K Ra84
EFD15EL/10H2	 810lm	81.0lm/W 13,000h 2800K Ra84

LED電球
X17-WJ		1200lm	68.1lm/W 40,000h 2700K
LDA9L-H		 650lm  70.7lm/W 40,000h 2800K Ra74
LDA5L-E17	 410lm  75.9lm/W 40,000h 2800K Ra80
暖かい電球色に限ってはLEDより蛍光灯が得意とするところのようで、まだまだ出番はあります。ただし、蛍光灯は頻繁な点滅が苦手で、立ち上がりは遅いです。
白色光が望みで、光量が必要なければLEDが高効率です。

照明 11.06.12

LED照明を検討するための、現行照明ランプのスペック
白熱電球 100W	1520lm	15.0lm/W  1,000h
電球型蛍光灯 
EFD25EL/20-PDS	1450lm	72.5lm/W 10,000h Ra84
LED電球
X16-WJ		1000lm	58.1lm/W 40,000h

PCについて 11.05.05

先日のPCの主要パーツの価格調査
CPU 		i5-2400S/i3-2100T	\16,650 / \10,800
メモリー	8G DDR3-1600/DDR3-1333	\13,480X4 / \14,570X4
メモリー	4G DDR3-1600/DDR3-1333	\3,880X4  / \3,380X4
MB		ASUS P8P67LE /M		\16,980  / \13,980
RAID		RocketRAID 2320		\25,980
SSD		OCZ VTX3-25SAT3-240G	\54,800X2

PCについて 11.04.29

カメラマン向けのPCについて検討します。

現状

写真をデジカメで撮っているのですが、RAWと呼ばれる非圧縮のフォーマットを使用しています。入手が容易なハードディスクは2Tに対して撮り貯めた写真その他は7Tぐらいに達しています。1台のディスクには収まりきらないので、RAIDと呼ばれる複数のディスクを組み合わせる手法を用いています。さて、組み合わせたハードディスクに並列に書き込むことで高速化も図れるはずですが、現状では3年物のマシンスペックがそこまで達しないというところです。

構想

写真処理と、保存用に大容量のディスクスペースを持つマシンを計画しています。 旧PCで問題となっているのはRAIDディスクコントローラーとマザーボードの間にあるBusの速度です。
ディスク単体の速度はCPUに比べて格段に遅いのですが、複数のディスクに並列にアクセスしているRAIDコントローラーの要求速度は低速BUSよりは速いのです。一般的なマザーボードでは、高速なBUSは1本きりで、これはグラフック用に占有されています。高速BUSを2本もつマザーボードが必要となり、買い換えになります。現在の構成は然程気合も入っていないし、2世代前ともう古いのでCUPの変更も当然視野にいれての検討となります。
3Dのゲームをバリバリするわけでなし、動画のノンリニア編集をするわけでもないので、いわゆるCPUパワーよりはBUSの速度重視となります。高速BUSを2本確保できる能力があるのは現行のパソコン用CPUと1世代前の高速BUSを持つものです。もう1つの着目点はメモリアクセスです。複数のディスクへ並列に読み書きされるデーターはディスクコントローラーからPCI Express 2.0X16というBUSを経て最終的にはメインメモリへいきます。 金に糸目を駆けない構成であればLGA1366パッケージのi7-970, 980X, 990XまたはXeonになります。このCPUのメモリーアクセスはDDR3 1066の3chで公称25.6GB/sであるのに対し、現行CPUであるLGA1155パッケージの第2世代CoreではDDR3 1333と高速のメモリーに対応したものの2chの為に21.2GB/sと少し遅くなっています。 PCI Express BUSについては旧世代では標準チップセットで2本サポートされていたのが現行では1本です。しかし、CPUからのI/Oを担うDMIが倍速になり、マザーボードメーカーがPCI Express BUSの独自強化を図っています。
カタログスペック上、メモリーアクセスに20%の差、コア数も1.5倍あり、CPUパーワーの要求されるベンチマークでも、旧世代の最高峰の圧勝であります。 予算に余裕があれば、またはオークションや処分品で見つけたら即買いではあります。

現実的には多少の性能か低くとも、安く買える現行品は魅力で、こちらについてもう少し調べてみましょう。

LGA1155の検討(計画)

まず、ディスクから再検討をします。現在のディスク使用容量からRAIDで2TX8÷2=8Tを確保します。これで足りなくなったら3TX8で12Tを予定しています。 RocketRAID 2320 が候補の1つでPCI Express X4を必要とします。 PCI Express 2本以上があり、16/4以上の帯域、あとメモリーは多いほど良という観点からマザーボードを探すとASUSのP8P67LEがあります。 CPUは消費電力も気にして2100Tか2400S。メモリーはがっつり8GX4=32Gに速度については1600か1333かCPUと併せて再検討します。 MBのSATA 6GはいずれSSDでRAID 0のストライピングで速度をかせぎましょうか。

震災11.04.01

この日はロケに出かけていました。車か電車か迷った末、車で出かけたので渋滞に巻き込まれましたが、帰宅難民にはなりませんでした。その後、節電ということで暫くサーバーを止めていました。

天災に対して、元の生活を取り戻すために出来ること

LED電球11.02.09

人感センサー付きで自動点滅するものがあります。こういうこの良いかもしれません。LEDは点滅が寿命に殆んど影響しないと考えられます。

カメラ関係11.02.09

記憶媒体に関するメモです。色々な記憶媒体がありますが、カメラで広く用いられているのは、CF系とSD系だと思います。性能第一で考えるか、利便性を考えるかで、所長はSDを選びました。メインのカメラ、コンパクトデジカメ、ノートパソコン、DVDレコーダーがSDです。アダプターの使用で携帯と色々なパソコンも利用できます。

CFについて

CFがどの位凄いか知ってた上でSDを使うのは良いことだと思います。 最大容量128G, 書き込み速度100M,概算価格15万円

SDについて

記録速度
デジカメ用として気になるスペックは書き込み速度です。現在30Mというものを使用していますがやや不満です。最近45Mのものが登場しました。登場したてなので、価格がこなれてきたら試してみたいと思っています。
容量
容量については最大128Gがあるらしいのですが、売っているのを見たことがありません。見かけた最大容量は64Gに対して、価格上の理由から所長は32Gを使用しています。大容量のものは容量を稼ぐためにMLCという方法が用いられています。これを嫌って小容量のカードを多数使用する派もあるようです。今のところ、撮った写真全滅という惨劇に遭っていないので大容量低価格のMLCカードを使用しています。この考えを変える日のこないことを祈っています。
価格
価格について、NBとよく知らないメーカー, 各込み速度の分かっている物に分けて着目している容量について表にしてみました。価格は、何時でもこの価格で買えることを保証するものではなく、これ以下の価格があったら買うことを検討する目安にしているものです。
	NB	15M	30M	45M
16G	\1,518	\2,650	\5,700	 \8,399
32G	\3,239	\4,969	\11,000 \17,979
64G	\10,768 \15,960	\46,599
個人的なこと1
手持ちのSDカードで最も小さいものは16M, 最も大きい物は32Gです。物理的な大きさはまっく同じで 32G/16M=2,000 というのはちょっとした驚きです。
個人的なこと2
今19枚ぐらい持っているはずです。位というのはカメラを買い換えて使えなくなったカードがあり、時々不調になるカードがあり、でこれらの数え方が揺れているからです。これは、新しいカメラでは書き込み速度が高速化しており、タイミングのマージンが縮小してからではないかと推測しています。タイミングの問題があるとき、温度変化という伏兵があるので、動作の怪しいカードは使わないのが無難です。これら低速カードはサブカメラ用として第2の人生を送っています。 30M系は合計160Gあり、多少無茶な取り方をしてもどうにか持ちこたえています。
個人的なこと3
良いものから使う。フラッシュメモリーは後数年は進化する余地があります。新しいものが必ずしも良いものとは限りませんが、ある程度フィールドテストが済んだら、良いものから使っていきます。所長の場合、次の順番で使っています。
30M-32G, 30M-16G, 15M-8G, 10M-16G
各カードはグルーブ毎に番号が振ってあり、使用(消耗)を平均化するようにしています。

LED電球について 11.01.09

ついに\500を見かけました。ここまで来ると、取り敢えず買いです。

PCについて 10.12.19

現状

写真をデジカメで撮っているのですが、RAWと呼ばれる非圧縮のフォーマットを使用しています。入手が容易なハードディスクは2Gに対して撮り貯めた写真その他は7Gぐらいに達しています。そういう次第で、RAIDという複数のディスクを組み合わせる手法を用いています。さて、組み合わせたハードディスクに並列に書き込むことで高速化も図れるはずですが、現状では3年物のマシンスペックがそこまで達しないというところです。

構想

写真処理と、保存用に大容量のディスクスペースを持つマシンを計画しています。 旧PCで問題となっているのはRAIDディスクコントローラーとマザーボードの間にあるBusの速度です。
ディスク単体の速度はCPUに比べて格段に遅いのですが、並列で処理しているRAIDコントローラーの要求速度は低速BUSよりは速いのです。一般的なマザーボードでは、高速なBUSは1本きりで、これはグラフック用に占有されています。高速BUSを2本もつマザーボードが必要となり、買い換えになります。現在の構成は然程気合も入っていないし、2世代前ともう古いのでCUPの変更も当然視野にいれての検討となります。
3Dのゲームをバリバリするわけでなし、動画のノンリニア編集をするわけでもないので、いわゆるCPUパワーよりはBUSの速度重視となります。 比較対象は現行のパソコン用CPUと1世代前の高速BUSを持つものです。

LED電球について 10.12.16

特売で\900以下の価格を見かけました。ここまで来ると、つべこべ言わず買ってもよいかなという気になりそうです。

原発は地球を救うか? 10.12.16

CO2を出さないという宣伝の原発ですが、木を植えて吸収されるCO2と違い、核廃棄物は子孫代々への負の贈り物です。地中深く埋めたところで、目の前から見えなくなるだけで問題の解決になるのでしょうか? 退職金を貰うまで持てばよし、後は想定外の事態で済まされるような気がしてなりません。この問題に関して、具体的な数値が出せず済みません。原子力発電のコストについても、発表されている数値は、廃棄物処理や寿命の尽きた炉の後始末の費用が不明とのことで、原子力発電のみ確定しているコスト、他の発電は全コストと言われています廃棄コストは分かっている分だけで既に火力より高くつき、最終的にどこまで高く付くのか判らないと言われています。そこで、廃棄コストを除外すると、火力より安価な原子力から、核廃棄物は生じるけれどCO2を出さない原子力へと謳い文句を変えたのでしょうか?

原子力発電はまだまだ難しい技術で、特に放射線に曝されるという過酷な条件のために、火力発電と比べて高効率なシステムを構築できていません。また資源的にも天然ウランには限りがあります。核廃棄物から利用可能な核燃料を抽出する「再処理」は放射線量が増しているためかさらに難しい技術で日本では残念ながら実用化されているとは言い難いのが現状です。また、核反応を利用して、燃料に適さないウランを燃料に適するウランに改質する「高速増殖炉」の技術はまだ人類の手の届くところにありません。石油資源に乏しい日本では、国策として原子力開発が進められてきました。国策となると、硬直した予算と引換に、計画の見直しや失敗は許されなくなります。国の干渉のないところで、冷静に、正直に、何が必要で何が出来ていないか検討する必要があると思います。半導体産業などでは「ロードマップ」という名称で、これから必要とさせる技術、何ができそうで何ができそうもないのか、検討し、公表しています。

電気自動車は買いか? 10.12.16

かなり高価な電気自動車でしたが、かなり低価格化が進み、現実的な価格が設定されるようになってきました。

航続距離が100-200km以下であり、充電所が身近にあれば検討の余地ありだと思います。所長は日常生活では短距離なので問題ないのですが、1000円高速のおかげで片道数百kmの長旅に出かけることが多くなっているので、今のところ検討の対象外です。高速代+ガソリン代 < 高速バス < 新幹線 < 飛行機 という図式が変われば現行の電気自動車も検討対象になる可能性はあります。

ガソリン1kg には 38MJ(=11kWh)のエネルギがあります、一方で現在の電池は1kgあたり1MJ(<0.3kWh)も蓄えることができません。今のガソリン車と同じぐらいの航続距離を持たせるためにはバッテリーの重量だけで2tをはるかに超えてしまい非現実的です。バッテリーの研究は続いていますが、今年発売の電気自動車は搭載できるバッテリーの性能も重量も限られているのが現状です。

航続距離を考えなければ、ラジコンカーを例に引くまでもなく、電気自動車は最速です。短距離の自動車レースは電気自動車の独壇場のようです。これはある種のモーターのトルク特性がエンジンと異なり、本質的に自動車の走行に適しているからです。

カメラについて 10.11.20

先日またカメラを買いました。惹かれたところは14bitRAWですね。 過去
K-10D
K-20D
K-7
K-5
と貢ぎ続けています。

LED照明について 10.11.20

この業界でトップを走るメーカの人のインタビュー記事を読みました。2-3年のうちに性能は2の次の価格競争になるだろうという予測です。 光として、煌きと包みこむような柔らかい光という種類があると思います。前者はLEDやハロゲン電球が得意とする光で、後者は有機ELや蛍光灯の得意とする光だと思います。あらゆる光をLEDで賄うのではなく、適材適所。LED照明はLEDの特質を活かした照明とすべきというのことは、素人の所長でも考えることです。

照明で最近叫ばれていることは効率です。人が見ることの出来る光は波長にして約800-400nmで1オクターブしかありません。聴覚が10オクターブ近く(20-20KHz)あることと比べるといかに狭いかよくわかります。 また、この狭い範囲ですら一様に感じるのではなく、真ん中で最高感度、両端へ向かって感度が下がって見えなくなる訳です。同じ強さの光であっても色によって感じる明るさが異なります。効率重視の立場からは明るく感じる光だけを出せばよく、色を重視する照明では、万遍ない光が求められて必然的に効率は下がることになります。

自動車とエネルギー 10.08.27

ひとつの例として、所長の私の自家用車です。やや大きくて重いファミリーカーなのでエンジンも少しだけ大き目125kWあります。大体F1などは規制で以前よりパワーダウンしたものの1000に近く、軽自動車で50-60kW, 原動機付自転車で0.6-5kWぐらいではないでしょうか。
さて、日本では電気自動車が流行りですが、ヨーロッパでは高効率エンジンが流行りです。このことに関しては後日、触れましょう。
いくつかの電気自動車に搭載されているバッテリーはそれで十分かどうかは置いておいて、かなりの容量です。例えば
24kWh	EVリーフ
16kWh	i-MiEV
5.2kWh	PHVプリウス
0.8kWh  寒冷地使用のガソリン車
かなりの容量というのは、一般家庭で一日に使用される電気量と比してです。例えば月々300kWhの電気を消費している家庭では一日あたり10kWhという事になります。寝ている間に充電するとして、帰宅時に車のバッテリーに残っている電気を夕方に使ってしまうとか、古くなって容量が半分になったバッテリーでも住宅用にはまだ使えるということを自動車会社も考えているようです。

LED電球は買いか?

当り前の答えですが、条件によっては買いです。まずは、点灯している実物を自分の目でみて確かめてください。大多数の人には問題のないレベルまで来ています。以下の条件をすべて満たさなくとも、1つでも合致するものがあれば検討してみましょう。

今回の調査中に前から眼をつけていた蛍光灯器具が生産中止になったことを知ったので、慌てて注文をしました。在庫がなくなったらお仕舞です。LED電球については検討の結果次の新製品まで待ちとなりましたが、取付工事の必要なダウンライトには興味ある商品が見つかったので費用対効果を引き続き検討ということになりました。詳しくは執筆中で構成は仮ですが以下からリンクを張る予定です。

パソコン等

目下の関心はRAIDです。増設カードなしにRAIDを2つ組んで4TX2の構成にしています。

エネルギー

風呂敷は大きく広げておきましよう。
最終的には電気エネルギーについてちょこっとした省エネの話で終わるかもしれませんが,枝葉の部分をお楽しみください。
太陽の放出するエネルギー 3.9x1026W
地球の受け取るエネルギー 1.8x1017W
人類の消費するエネルギー 1.4x1013W

次に電力に目を向けましょうか、
1998年電力使用 14,403TWh
2020電力需要予想 27,326TWh

さらに日本へとしぼり込むと、通産省の電力供給計画というものがあります。 需要電力 1万億KWh を上の表の単位に合わせると 1,000TWh となり世界の電力の5%ぐらいになるでしようか。これを365日, 24時間で除すると(平均すると) 114GWになります。 さて、電気は貯蔵しにくいエネルギーなので需要のピークに合わせて発電設備を持ちます。先の電力供給計画に拠ると供給力 2億KW です。単位を先のものに揃えると 200GWで先の平均114Gに対して約倍ですね。ちなみに北米 500GW, 欧200GWといわれています。 発電所のなかで、火力や原子力は比較的大規模で 1-2GWの発電容量を持っています。Wikiによると2008年現在、原発55基で50GW弱です。経産省の資料によると2009年の実績/2025年の見通しは、日本47GW/68GW, 米101GW/141GW, 欧135GW/202GW, 中9GW/189GW となっています。今後の原子力は後述するように電気自動車にかかっています。 さて、東京を例に取ると大規模火力発電所は太平洋に面して立地し、消費地の近くに立地しています。さて、原子力発電所は遠くに建設され、遠距離を運ぶ必要があります。日本最大容量の送電線は群馬の西にある500KV送電線で、使用電線ACSR 810mu,8導体の送電線は1回線当たり9.2GKWの容量とのことです。500KV送電線は1000MVの設計ですが、Wikiによると"電磁波による健康被害を懸念する地元住民からの反対運動もあり未だ100万Vの送電が行われる目処は立っていない"そうです。電圧を倍にすると電流は1/2で発生する電磁波は1/2になるので、どうして反対運動が起こっているのでしょうね。

一般家庭の電気契約では最大何Aという契約をしていると思います。50Aであれば5kWということになります。IHにしたり、余程大型のクーラーを入れなければ通常の電力契約で間に合うはずです。個人の住宅ではなく、もう少し電力を使う場合、自前の変電所が必要になります。発電所では送電のために500kVに昇圧して送電線から消費地へ送り出します。これを小分けしながら使いやすい電圧へ変電所で落としていくシステムになっています。大工場等へ鉄塔で特別高圧など書かれたもので送られているのを見ることができるかもしれません。
オフィスビル、マンション、工場、商店で50kWを超えて2000kW未満の場合、6.6Kkの高圧で受電します。まだ、街中に電柱の残っているところでは、50とか100とか125+50等と数字の書かれたトランスを見ることができるかもしれません。50を超える場合、このトランスに当たるものを自前で用意する契約になります。関西だけは例外で、オール電化を条件にサービスが行われていました。(詳しくは不当競争等の語句を加えて検索してみて下さい。) この受電設備はなんとか協会の定期検査を受ける必要があり50kWというのはこの先度々出てくる数字になるでしょう。

消費電力測定
パソコンを使用しているのですが、稼働時間に応じて電気代が変化します。80+Gold電源などは高価でも数年で元が取れるとの触れ込みです。その辺の真実は??

最近、ハードディスクを増設したパソコンで、電源容量が原因かもしれないトラブルが発生したこともあり、調査を進めています。
その名の示すところは効率が80%以上ということですが詳しく調べてみると、..... 参考ページ簡易電気量計比較

ワットアワーメーター
ワットチェッカー
エコワット エネゲート T3T-R2 =  朝日電器 EC-20B
高砂 KX-100H 160V 2.5A 100W \79.8 EX375H2 240V 6.3A 375W 中\35,700 EX750H2 240V 12.5A 750W 中\61,950 菊水 PAS160-2 160V 2A 350W \157.5 PAS320-1 320V 1A 350W \157.5 PWR400M 320V 6.25A 400W \173,250 PAS160-4 160V 4A 700W \220,500 PAS320-2 320V 2A 700W \220,500 TEXIO PU150-5 1 50V 5A 750W \210 PU300-2.5 300V 2.5A 750W \210 PU150-10 150V 10A 1500W \280 PU300-5 300V 5A 1500W \280
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