クリスタル・ラジオの作り方

クリスタル・ラジオを作れば、近くのAMラジオ局を聴くことができる。ゲルマニウム・ダイオードとイヤホン以外には、トイレットペーパーやペーパータオルのロール紙、マスキングテープ、ネジ、針金、金属や木のスクラップなど、家にあるものでラジオを作ることができる。コンデンサーを作り、コイルを作り、ホルダーを作り、それらをワイヤーで接続する。

パート1

コンデンサーを作る

1. 材料を集める：

   • 空のきれいなペーパータオル
   • インチ×6インチのアルミホイル2枚
   • 7インチ×7インチの白い紙（プリンター用紙でも可）1枚
   • 長さ1フィートのワイヤー2本
   • マスキングテープ（または導電性でないもの
   • X-ACTOブレードまたはワイヤーストリッパー
   • はさみ
2. インチ×6インチのアルミホイルを2枚切る。切り取る前に、フェルトペンと定規を使ってホイルに6×6の正方形を描く。
3. 空のペーパータオルの筒の周りにホイルの正方形を1つ留める。チューブの底から1.5cmのところから始める。ホイルをチューブに巻きつけ、マスキングテープでとめる。

   • マスキングテープがない場合は、導電性でなければ他の種類のテープでもよい。電気テープも安全な方法だ。
4. もう一方のホイル・スクエアを白い紙に貼り付ける。紙の大きさは7インチ×7インチで、箔の正方形がちょうど中央にくるようにし、白い紙の中に銀色の正方形があるようにする。

   • マスキングテープでホイル・スクエアを白い紙に固定する。箔の四角が紙に対してスムーズに収まるように、箔の四角の周囲にテープを貼る。
5. ペーパータオルロールの周りにホイルの正方形を留める。アルミの面を表にして正方形を巻きつけ、テープで留めて筒状にする。ペーパータオルより少し大きめの筒を作る。

   • ペーパータオルを紙箔の筒から出し入れできないほどではありません。
   • ペーパータオルがペーパータオルロールに触れるように、アルミホイルが外側になるようにしてください。2枚のアルミホイルが互いに触れないようにします。
6. 両足の長さのワイヤーから、最後の1インチの絶縁体を剥がす。X-ACTOの刃を使って、ワイヤーの周囲をそっと切り、絶縁体を剥がすことができる。裸のワイヤーを傷つけないように注意してください。

   • もしあれば、ワイヤーストリッパーを使ってワイヤーから絶縁体を剥がすこともできます。
7. むき出しのワイヤーの端を90度の角度に曲げる。両方のワイヤーの端を90度の角度に曲げます。これは指だけで簡単にできるはずだ。
8. 片方のワイヤーを紙箔チューブに取り付ける。剥き出しのワイヤーの片方の端を、自由に動くアルミホイル・紙管（ペーパータオルチューブの上に置いたもの）の上の角にテープで固定する。

   • 数本のテープを使って、ワイヤーがホイルにしっかりくっついていることを確認する。電線をホイルに接触させなければならない。
9. もう1本のワイヤーをペーパータオルチューブのホイルに取り付ける。もう1本の1フィートの長さのワイヤーの端を、ペーパータオルチューブの上にある四角いホイルの上の角にテープで固定する。

   • ワイヤーは、チューブの長さ方向に線を引くことができるように、互いに向かい合って配置する。
10. コイルに移る。コンデンサが完成したら、次はコイルを作ります。

パート2

コイルを作る

1. 材料を集めましょう：

   • トイレットペーパー1ロール
   • 絶縁電線（26ゲージのエナメル磁石線を推奨）。
   • マスキングテープ（または導電性のないテープ）
   • サンドペーパー
2. トイレットペーパーロールにゴミがないことを確認する。始める前に、のりやトイレットペーパーの残りかすが付着していないことを確認する。
3. トイレットペーパーロールの長さに沿って、マスキングテープを2枚貼ります。トイレットペーパーロールの長さに合わせてテープを1枚貼り、その上からもう1枚のテープを貼ります。2枚目のテープは、1枚目のテープをぴったり覆うようにする。

   • コイルにワイヤーを追加する際に、このテープを持ち上げる必要があるからだ。
4. 両方のコイルの両端には、必ず1フィートのワイヤーを残しておく。各コイルの両端から、1フィート長さのワイヤーを出しておく。これは、コイルの上部と下部の両方にあるはずです。これらの断片は、コイルを他のワイヤーに接続するために使用します。

   • 2つのコイルの上部と下部にそれぞれ1本ずつ、合計4本の1フィートの長さのワイヤーが出ていることになります。
5. 25ターンの一次コイルをスタートさせる。マスキングテープの2層目をはがし、その下にワイヤーを置き、テープを閉じてワイヤーを固定する。ワイヤーをトイレットペーパーロールに25回巻き付けます。

   • 巻き始めと巻き終わりの両方に、1フィート（約1.5メートル）の長さのワイヤーを残しておくのを忘れずに。
   • 25回巻けば、エナメル・ワイヤーの長さはおよそ13フィート（4メートル）になります。
   • エナメル・ワイヤーは、一度巻いてしまえばコーティングが剥がれやすいので、コイルに最適です。チューニング・バーをコイルと連動させるためには、コーティングの一部を剥がす必要があります（これについては後で説明します）。
6. 25ターンの1次コイルを完成させる。2枚目のテープを持ち上げ、その下にワイヤーを置き、テープを戻してワイヤーを固定します。コイルの終端をカットする際には、必ず1フィートのワイヤーを空けておくこと。
7. セカンダリーの90回転コイルを始める。テープを持ち上げ、一次コイルの端からおよそ1/8インチ下に、別のワイヤーをその下に置きます。テープを閉じてワイヤーをロールに固定し、ワイヤーをロールに90回巻きつけます。

   • 25ターンの1次コイルと同様に、ワイヤーをタイトに密着させて巻きます。
   • 90ターン巻けば、エナメル線の長さはおよそ42フィート（13m）になります。
8. 二次コイルを完成させる。2層目のテープを持ち上げ、その下に最終ターンのワイヤーを固定する。ワイヤーを切り落とし、1フィートの自由線を残す。

   • 他のワイヤーと接続するため、コイルの両端に1フィートずつワイヤーを残すのを忘れないこと。
9. セカンダリー（90ターン）コイルの表面を軽くサンディングする。表面のわずかな部分、つまりコイルの上部におよそ1.5インチから1インチほどやすりをかけるだけでよい。

   • ワイヤーの間をサンディングしないように注意してください。ワイヤーの間をやすりで削ってしまうと、ワイヤー同士がショートしてしまい、コイルの効果がなくなってしまう。
10. コイルから出ている4本のワイヤーの端をむき出しにする。各コイルには、上下から1フィートのワイヤーがぶら下がっている。他のワイヤーと接続できるように、これらの端からエナメル/絶縁体を取り除く。

    • ワイヤーにエナメル質がある場合は、やすりをかけたり、削ったり、マニキュアの除光液につけたりして、むき出しにすることができる。

パート3

ホルダーを作る

1. 材料を集める（木や金属は端材でOK）：

   • 土台となる木片1枚（少なくとも幅8インチ、長さ12インチ以上）
   • コンデンサーを固定するための木片2枚（長さ6インチ以上、幅1.5インチ程度（コンデンサー内に収まる必要があります）
   • チューニング・バーを取り付けるための小さな木片1枚（厚さ1インチ、長さ2インチ程度で十分）。
   • チューニング・バー用の金属片（ペンキ缶のストリップでも可）
   • 金属を曲げるためのペンチ
   • 木片をつなぐネジ
   • ドライバー
   • 自作コンデンサー
   • 自作のダブルコイル・トイレットペーパー・ロール
   • マスキングテープ（または導電性のないテープ）
2. コンデンサーホルダーをネジで固定します。幅1.5インチ、長さ6インチ以上の木片を2つ用意し、L字型になるようにネジ止めする。

   • これらの木片は、まったく同じ長さである必要はありません。多くの人が廃材を使ってベースを作っているので、もし他のサイズがあれば、それを使ってもかまわない。
   • ただ、コンデンサを取り付ける木片が、コンデンサの内側に収まる大きさであることを確認してください。
3. コンデンサーホルダーをベースの右側に取り付けます。ベースを手前に平らに置きます。ネジを使って、ホルダをベースの右上の角、長い方（ベースが8×12インチなら、12インチ側の角の端）に固定する。

   • L字の底はベースの右端と直角になるようにする。L字の上部（L字の長い方）はベースと平行になるようにする。
   • 固定すると、長方形の一辺が見えない形か、横長のトイレットペーパーホルダーのように見えるはずです。
4. コンデンサをマウントに置きます。コンデンサの大きさ（体積）を簡単に調整できるように、可動紙箔チューブ側が外側を向いていることを確認する。画鋲を使って、コンデンサーの反対側（ペーパータオルを巻いた側）をマウントに固定します。
5. チューニングバーのマウントをベースに取り付けます。ベースの右側、コンデンサーのマウントの向かい側、ベースの右端からおよそ3、4インチ内側に収まるようにします。

   • チューニングバー・マウントとコンデンサーの間には余裕（少なくとも2.5～3インチ）を持たせてください。このスペースにトイレットペーパーロールのダブルコイルを置くことになります。
   • ベースの底がかなり厚い場合は、ネジの代わりに強力接着剤を使ってチューニングバー・マウントをベースに接続することができます。
6. チューニングバーを作る。金属の薄い帯を切り、V字になるように縦に曲げる。チューニングバーの最後の1.5インチほどを平らにしておきます。これがマウントに取り付ける側です。

   • Vの底点は、あなたのラジオをチューニングするために二次コイルに配置するものです。
7. チューニングバーをチューニングバーマウントに取り付けます。チューニングバーの平らな端を穿孔し、コンデンサマウントに最も近いマウントの端に取り付けるためにネジを使用しています。

   • チューニングバーを動かすことができるよう、しっかりと、しかし優しくねじ込んでください。それを使ってラジオをチューニングし、あなたがそれを置く場所にそれを維持する必要があるので、それはあまりにも失われないようにしてください。
8. チューニングバーの前で、コイルをベースに固定します。コイルをどこに固定するかは、チューニングバーの長さによります。チューニング・バーがコイルの上に乗るような距離にコイルを置く。

   • チューニングバーを二次コイルの上で前後に動かせるようにする必要がありますが、これは車の窓ガラスをワイパーが動くのと同じです。
   • マスキングテープを使ってコイルをベースに固定することができる。コイルの両側の内側にテープを貼り、それをベースに接続するだけだ。

パート4

すべてをつなぐ

1. 材料を集める：

   • アンテナ用の長いワイヤー（最低でも15～20フィート、弱い場所では50フィート以上）
   • ゲルマニウム・ダイオード（1N34、1N34A、または同等のもの。）
   • 高インピーダンスのイヤーピース（ピエゾイヤーピース）または高インピーダンスのヘッドフォン（最低2000オーム）（アンティーク電話のイヤーピースでも可）
   • アース線（長ければ何でもよい）
   • アース接続（地面に降りる金属製の支柱やパイプ、例えばシンクの下やラジエーターなど）
   • チューニング・バー用のワイヤー（12インチあれば十分です）
2. ワイヤーの接続方法ワイヤー同士を接続するには、むき出しの（絶縁されていない）部分をしっかりとねじります。複数のワイヤーを接続する場合は、1本のワイヤーを接続するのと同じ要領で、すべてのワイヤーを接続する。

   • 1本ずつやってもいいし、必要なワイヤーを全部まとめて一度にねじってもいい。
   • 太いワイヤーに細いワイヤーを撚り合わせるのは、その逆よりも簡単です。
3. ワイヤーをアース線に接続します。ワイヤの裸の部分を、地面まで続いているきれいな裸の金属片に接続する必要があります。一般的なアース源としては、冷水パイプ、蛇口、鋼鉄製の支持梁などがあります。

   • パイプを使う場合は、壁の近くまで行って、絶縁やエナメル加工されていないものを探す。金属を露出させ、パイプの導電性を高めるために、少し傷をつける必要があるかもしれない。
4. ベースの左側にアース線をテープで固定する。これは、コンデンサーの調整可能な側と、25ターンと90ターンのコイルの右端から出ているワイヤーに接続されます。そのことを念頭に置きながら、ベースの上に置きます。
5. チューニングバーにワイヤーを取り付けます。チューニングバーをマウントに固定しているネジを緩め、ワイヤーのむき出しの端をネジに巻き付け、ネジを静かに締め直します。ワイヤーがチューニングバーに触れていることを確認する。

   • このワイヤーの両端は、チューニングバーからアースワイヤーにエネルギーを伝導するため、むき出しである必要があります。
6. 次のコンデンサーとコイルのワイヤーをアース・ワイヤーに接続します。すべてしっかりとねじってください。

   • コンデンサーの調整可能な紙箔側のワイヤー（ベースの左側にあるはずです）
   • 一次側25ターンコイルの右（下）端のワイヤー
   • 二次側90ターンコイルの右（下）端のワイヤー
   • チューニングバーに取り付けられたワイヤー
7. アンテナ線をベースの左側にテープで固定します。アンテナ線は、1次側25回転コイルの上端（左端）に接続されるので、それを念頭に置いてアンテナをベースに配置します。

   • アンテナは絶縁線でも裸線でも構いませんが、絶縁線をお勧めします。
   • 最も重要なのは、アンテナができるだけ高く長いこと、そしてアースされていないこと（地下の床やパイプなどのアース源に接続されていないこと）です。木や金属の柱などにくくりつける場合は、短いビニールロープを使う）。
8. 25回転コイルの上端、左端をアンテナに取り付けます。2本のワイヤーをしっかりとねじります。
9. ゲルマニウムダイオードをベースの右側に固定する。これはマスキングテープでできます。ダイオードのグレーのストライプが、コイルではなくベースの端の方を向いていることを確認してください。

   • ダイオードのワイヤーがテープの下から出ていることを確認してください。
   • ダイオードをコンデンサーの右端（ペーパータオルの伸びない方）に合わせます。
10. 一番上のダイオードのワイヤーに、次のワイヤーを取り付けます。これらのワイヤーは、ダイオードのグレーの線がない側に取り付けます：

    • コンデンサーの右側（動かせない側）のワイヤー
    • 2次側90ターンコイルの上部、左側からのワイヤー
11. アース線とダイオード線にイヤホンを取り付ける。イヤーピースの片方のワイヤーをアース線群に取り付け、イヤーピースのもう片方の端を、空いたままのダイオードのワイヤー（つまり、90ターンコイルとコンデンサーにまだ取り付けられていない方）に取り付けます。

    • イヤーピースは、ダイオードのグレーの線が近い側に取り付けます。
12. ラジオを聴いてみましょう！何かを聞く前に、チューニングワンドとコンデンサを調整する必要があるでしょう。まずワンドを調整し、次にコンデンサーの紙箔側をそっと引き出して音量を上げます。

パート5

トラブルシューティング

1. チューニングコイルを研磨しすぎない。チューニングコイルをサンディングしすぎると、各ワイヤーのターンが電気的に接続され、コイルが効かなくなる可能性があります。コイルをサンディングする際は、コイルとコイルの間ではなく、表面だけを軽くサンディングするように注意してください。
2. チューニング・バーが絶縁されていないことを確認してください。使用している素材によっては、チューニング・バーに導電性を妨げるコーティングが施されている可能性があります。ラジオをテストするときに何かを拾うのに苦労している場合は、それがより導電性にするために、コイルに当たるであろうチューニングバーの一番下のポイントを、やすりを試してみてください。

   • また、チューニングバーのネジの下にある部分をやすりで削ってみてください。
3. 高インピーダンスのイヤーピース/スピーカーを使用する。低インピーダンスのスピーカー（4～8オーム）、ヘッドフォン（8オーム）、イヤフォン（32オーム）は水晶ラジオでは使えません。1940年代から1950年代の古いタイプの高インピーダンス（2000オーム）ヘッドフォンが適しているが、希少であるため高価である。ピエゾイヤーピースは、6k～10kオームの高インピーダンスを持つので良い。150オームの古い電話用イヤーピースは適さない。

   • インピーダンスは直流抵抗と同じではないので、測定には専用の機器が必要であることに注意。
4. 良質なグラウンドがあるかどうか確認してください。ラジオが動作しない場合、アースの品質が十分でない可能性もあります。家の中の別のパイプを試してみてください。

   • 良いアースとしては、家の配線用の鉄の棒（電気メーターの下をチェックし、経験豊富な大人に接続を依頼する）、冷水パイプ、金属配管であれば流し台の蛇口、鉄骨の家屋支持部などがあります。
   • 暖房器具やエアコンのレジスター、金属製の窓枠、床に敷いた長さ20フィートのアース線、金属製の排水管や水道管に巻きつけたアース線などがありますが、あまり効果的ではありません。
5. アンテナをチェックする。最も効果的なアンテナは、上階の窓から近くの木の枝にワイヤーを通すもので、ワイヤーは高くて長いほどよい。

   • その他、上階の部屋や廊下の天井にワイヤーを通したり、地下室の天井にワイヤーを通したりするのも効果的です。
   • 地下の床や金属製の建物の中にアンテナを通すのは避けてください。グラウンドとしては有効ですが、アンテナとしては使えません。
   • 金属製の屋根、チェーン・リンク・フェンスなど、導電性のものの近くにワイヤーを通さないようにしてください。

この記事は、CC BY-NC-SAの下で公開されている " How to Make a Crystal Radio " を改変して作成しました。特に断りのない限り、CC BY-NC-SAの下で利用可能です。