アルゴンレーザの発振波長の表が載っているサイトを探しています。

ラマン分光器の励起光にアルゴンレーザを使っています。このレーザでは
通常487.9nmと514.5nmの光を取り出しますが、その他にも自然放出
光があります。

最近、特に弱いラマン光を測定しているため、自然放出光も検出されてし
まい、ラマン光か自然放出光の判別が難しい状況です。

そこで、自然放出光の波長と強度を知りたいと思います。

よろしく、お願いします。

A 回答 (1件)

波長選択していない場合は、Arレーザ光は複数の波長(487.9,514.5nmだけでなく)で発振しています。


通常観測される代表的な物は参考URLを見て下さい。

自然放出光という話ですが、ピンホールをレーザ光の経路に複数配置すると共にある程度距離をとり、直接ディテクターに入射しないようにすれば大抵は回避可能だと思いますよ。
(レーザ光は指向性が高いが、自然放出光は広がってしまう性質を利用します)
基本的にはこれは排除するのが望ましいでしょう。Arの自然放出のスペクトルラインは非常に沢山ありますから。

自然放出光が検出されているかどうかは、発振管とリアミラーの間に板などの障害物を挿入して発振しないようにしたときに、検出される光が(ラマン光以外に)あればそれが自然放出光です。

Arスペクトルを知りたいときには、NISTのデータベースを見て下さい。

http://physics.nist.gov/PhysRefData/contents.html

Atomic Spectra Database を使ってArを調べれば、すべてのラインがわかります。

参考URL:http://www.eio.com/repairfaq/sam/laserarg.htm
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この回答へのお礼

ご回答、ありがとうございました。

 試料室に入る前に前置分光器があり、その前後に絞りがあります。これを適度に絞ると
自然放出光が無くなります。しかし、あまり絞りすぎると照射光も弱くなってしまいます。

 データベースを使ってみました。波長、強度ともに分りました。
 再度、ありがとうございました。

お礼日時:2002/03/20 15:36

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アルゴンガスを使うかで迷っています。アルゴンガスの方が窒素ガスより酸化防止には効果があると聞きましたがアルゴンは酸化物がなく、窒素には窒素酸化物があり溶融金属の中の酸素を奪うので窒素ガスの方が効果的なようにも思いますがいかがでしょうか。この考え方が誤りでしたら是非ともご指摘をお願いします。

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QSSRとフォトカプラの違いについて。

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最大の違いは、接続できる負荷の大きさです。SSRは負荷の開閉用にOn/Off制御用とは別の素子を使っているので、この素子次第で大きな負荷を開閉できるものが自由に作れます。これの大型のものはソリッドステートコンタクタなどと呼ばれ、産業用のモーターをぶら下げても平気です。

例えばこんなもの(定格電圧200~480Vで最大負荷容量18.5KW)
http://www.fa.omron.co.jp/product/family/1718/index_p.html

一方のフォトカプラは、On/Off制御のフォトトランジスタに直接負荷がつながるため、そんなに大きなものは作れません。普通は信号用です。なので、負荷は小型のリレー程度が限界です。その代わりというのも何ですが、応答時間の短いもの(高速なもの)を見つけやすいという違いがあります。ソリッドステートコンタクタくらい大きなものになると、大きい負荷はそもそも応答時間が長いので、応答時間が100ms以上でもさほど問題視されませんが、信号用フォトカプラでそんなにかかったのでは使い物になりません。ということで使い分けになります。

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Q宇宙にただ一つ存在する励起水素は自然放出しますか

宇宙の温度は2.7度Kですが仮に0度Kとしてください。このとき宇宙には光は存在しないはずですね。
励起状態にある水素分子が仮定した宇宙にただ一つあったとします。
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自由空間中の荷電粒子は電磁波を放射しないことはよく知られています。この問題と少し違うかも知れませんがどちらも完全な固有状態にあることでは同じです。私はずっと安定して放射しないと思うのですが
こんな場合でも自然放出する確率は計算できるのでしょうか。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>このとき宇宙には光は存在しないはずですね。

いえ、電磁場の零点振動はありますよ。
というか、それすらない宇宙だと、すなわち電磁気力が無い宇宙を仮定しているので水素原子を作ることができないですよね?

月刊「オプトロニクス」
http://www.optronics.co.jp/magazine/?year=2008&month=5
2008年5月号 p.166~174
連載 基礎からの量子光学 第29回:共振器量子電気力学入門
のp.171に
"物質の自然放出とは、電磁場の量子力学的特長のひとつである真空場による誘導放射であり"
との記述があります。
この考えかたに従えば「熱平衡での温度」が定義できない原子一個でも

>ずっと安定して放射しない

ということは無いということが解ると思います。

上記雑誌の大学図書館での所蔵は
http://webcat.nii.ac.jp/cgi-bin/shsproc?id=AN00360965
です。

ところで、
「原子が一個しかないような特別な宇宙を用意する」という実験は非常に困難ですが、
「二枚向かい合わせた鏡(共振器)の中に励起原子を置く」という実験は比較的簡単にできます。
この場合は原子の自然放射の寿命が変えられます。

共振器の間の空間では、零点振動といえども共振器で共振できるとびとびの波長の電磁場しか存在できないので、
そのとびとびの波長の電磁場のエネルギーをちょうど原子の励起エネルギーにマッチさせたり
あるいは逆に、わざとマッチしないように鏡の距離を決めてやれば
自然放射の寿命を自由空間にあるときより延ばしたり縮めたりできます。
(上記の記事はむしろその技術に関する話題が書かれています。)

雑誌の連載記事ではなく、書籍でしたら
「現代量子物理学―基礎と応用」
上田 正仁 著  培風館
http://www.amazon.co.jp/dp/4563022659
p.150 5.8章「自然放出のワイスコップ-ウイグナー理論」
をご覧ください。

大学図書館での所蔵は
http://webcat.nii.ac.jp/cgi-bin/shsproc?id=BA69795815
です。


念のため

>自由空間中の荷電粒子は電磁波を放射しないこと

とは区別して考えるべきであると強調しておきます。

上記のように、自由空間に静止した励起した孤立原子は自然放出します。

一方、自由空間中の(内部に励起状態を持たない)荷電粒子ですと、荷電粒子が静止して見える慣性系にローレンツ変換して考えれば自明ですが
静止していた荷電粒子が突如として光子を放出して、自分自身は反作用で反対側に等速運動を始めるという現象は
エネルギー保存則に反するため、有り得ません。

また逆に、孤立原子のように内部自由度(電子の励起状態のような)があって、しかもそれが励起されている荷電粒子で、
さらに、その荷電粒子の励起状態が基底状態に落ちるとき、光を放出する為の選択側を満たすなら
荷電粒子もまた自由空間で自然放出します。


なお、やぶへびかもしれませんが、
http://www7.ocn.ne.jp/~miyazaw1/papers/QA.htm
には
”自発的放射を、電磁場の零点振動による誘導放射(霜田先生によると完全に一致はしない)とするならば”
とあります。

霜田先生の見解については
http://www7.ocn.ne.jp/~miyazaw1/papers/probability.htm
の参考文献
4) 霜田光一:レーザー研究 vol.25 p.320~, p.387~, p.442~, p.531~ (1997).
をどうぞ。

>このとき宇宙には光は存在しないはずですね。

いえ、電磁場の零点振動はありますよ。
というか、それすらない宇宙だと、すなわち電磁気力が無い宇宙を仮定しているので水素原子を作ることができないですよね?

月刊「オプトロニクス」
http://www.optronics.co.jp/magazine/?year=2008&month=5
2008年5月号 p.166~174
連載 基礎からの量子光学 第29回:共振器量子電気力学入門
のp.171に
"物質の自然放出とは、電磁場の量子力学的特長のひとつである真空場による誘導放射であり"
との記述がありま...続きを読む

Q酸素流量計でアルゴンを計測する際の換算式について

酸素流量計でアルゴンを計測する場合、換算式は、

√(Ar分子量/O2分子量)

となり、実際のアルゴンの流量の1.12倍で酸素流量計の目盛りに表示されるらしいのですが、

どうやってこの換算式が導きだされるのか知りたいです。

よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

差圧式流量計のことと思います。

今、垂直に立った直径Dのパイプに直径dの球が浮いている流量計を考えます。
パイプと球の間を流れる気体の流速Vは、ベルヌーイの定理より
V=√(2gΔP/ρ)
gは重力定数、ΔPは差圧、ρは気体の密度。

(参考URLhttp://www.nikkiso.co.jp/products/industrial/flowmeter_tech_01.html)

体積流量Qは
Q = CAV = CA√(2gΔP/ρ)
ここに、Cは流出係数、Aは流出面積で=π(D^2 -d^2)/4。
それぞれは流量計によって決まる定数です。

酸素とアルゴンの場合をそれぞれoxとQarで表すと、
Qox = CA√(2gΔP/ρox)
Qar = CA√(2gΔP/ρar)

両者の比を取ると
Qox/Qar = √(ρar/ρox)

密度ρは質量(分子量)Mに比例するから
Qox/Qar = √(Mar/Mox)
つまり
Qox = √(Mar/Mox)*Qar

アルゴンArの原子量Mar=40、酸素O2の分子量Mox=32を上の式に代入すると
Qox = 1.12Qar

例えば、Qarが100流れた時、酸素流量計の表示は
Qox = 112
となる。

差圧式流量計のことと思います。

今、垂直に立った直径Dのパイプに直径dの球が浮いている流量計を考えます。
パイプと球の間を流れる気体の流速Vは、ベルヌーイの定理より
V=√(2gΔP/ρ)
gは重力定数、ΔPは差圧、ρは気体の密度。

(参考URLhttp://www.nikkiso.co.jp/products/industrial/flowmeter_tech_01.html)

体積流量Qは
Q = CAV = CA√(2gΔP/ρ)
ここに、Cは流出係数、Aは流出面積で=π(D^2 -d^2)/4。
それぞれは流量計によって決まる定数です。

酸素とアルゴンの場合をそれぞれoxとQarで表すと、
Qox ...続きを読む

Q励起光(吸光)と発光の波長の違いについて

物質に光を照射したときの励起光と発光のエネルギーは異なるようですが、なぜ異なるのかわかりません。
また、等しくなるものは存在するのでしょうか?
分かる方回答お願いします。

Aベストアンサー

タイトルと本文の中身がやや対応していない気がしたのですが,「波長が異なる」理由を以下に書こうと思います.私が質問を取り違えていたらすいません.

量子力学的な細かい話(禁制遷移とか)は置いておいて,概略を説明します.

簡単のため,基底状態をA,励起状態をエネルギーの低い順にB,C,D,E・・・とします.

物質はそのエネルギー差に相当するエネルギーを受け取ると,励起します.例えば,Aにいる物質は,AとEのエネルギー差の分のエネルギーを光から受け取ってEに励起します.

ではEにいる物質はその後どうなるかというと,物質はエネルギーが低い方が安定なので,しばらく時間がたつと(励起寿命と言います),エネルギーが低い状態に移動したがります.この場合,Eにいる物質は,A,B,C,Dに移ることができます.このとき,そのエネルギー差の分だけエネルギーが解放されて,光として出ていきます.これが発光です.なので,Eからどこに移るか(A,B,C,D)によって光の波長が異なります.どこに移るかは量子力学的な確率によって計算されます.(遷移確率,アインシュタインのA係数と言います)

以上をまとめると,励起はA→Eという1つの経路しかないのに対し,発光の際にはE→A,B,C,Dという複数の経路が存在するので,発光の波長は一通りではないということです.

もし,AからBに励起したら,Bよりエネルギーが低い状態はAしかないので,励起光と発光の波長は同じになります.

タイトルと本文の中身がやや対応していない気がしたのですが,「波長が異なる」理由を以下に書こうと思います.私が質問を取り違えていたらすいません.

量子力学的な細かい話(禁制遷移とか)は置いておいて,概略を説明します.

簡単のため,基底状態をA,励起状態をエネルギーの低い順にB,C,D,E・・・とします.

物質はそのエネルギー差に相当するエネルギーを受け取ると,励起します.例えば,Aにいる物質は,AとEのエネルギー差の分のエネルギーを光から受け取ってEに励起します.

ではEにい...続きを読む

Qアルゴンプラズマ療法とレーザー治療の違いとは?

アルゴンプラズマ療法とレーザー治療の違いとは?

重度の花粉症のため
過去にレーザー治療を10年前に一度受けたことがあります。

アルゴンプラズマ療法は・・・
鼻に注射するから痛いぞ~と友達から聞いたことがあります。

本当に鼻に注射などするのでしょうか??

レーザー治療は・・・
余計なところまで焼かれると友達から聞いたことがあります。

本当に余計なところまで焼かれてしまうのでしょうか?

アルゴンプラズマ療法とレーザー療法の
双方のメリット、デメリットを教えてください。

そしてどちらがオススメかご回答ください。

よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

最も簡単に説明するならば、
レーザーは点で焼く、アルゴンプラズマは面で焼く、の違いです。
点で広い面積を焼くには時間がかかりますが、
面だと一気に焼けるので短時間で済む、という差ですね。
アルゴンプラズマだと一度に両方出来る場合が多く、
レーザーだと数回に分けなければならない場合が多いらしいです。

一般的にアルゴンプラズマの際の麻酔は注射ではなく、
麻酔薬のしみこんだガーゼを鼻に挿入して麻酔します。

個人的にはアルゴンレーザーのほうがよいような気がしますが、一概に言えず、
症例による部分もあると思いますので、どちらがよいかは医師にご確認ください。

http://www.saijo-enta.com/ope/argon_what.html
http://www.kojima-jibika.com/00-apc.html
http://www2.spacelan.ne.jp/~horikawacl/argon.htm

QEUVの波長13.5nmについて

リソグラフィ用のEUVの波長はなぜ13.5nmなのでしょうか?

使用するMo/Si多層膜ミラーの反射率に起因するような印象を受けましたが、合っていますでしょうか?

もし、ミラーのためならば、13.5nmより短波長の領域に大きな反射率を持つ新たなミラーが作られたら、使用されるEUV光は13.5nmより短い領域を使用したりするのでしょうか。


どうぞよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

すみません。徹夜明けで嘘を書いてます。
(リソグラフィーには使えませんが、Mo/Siよりも反射率が高い薄膜があるので勘違いしました。)
「Mo/Si多層膜ミラーの反射率に起因」というので正解です。
EUVリソの光学系を選ぶときは
1.レーザーからX線への変換効率
2.ミラーの反射率
3.デブリの発生度合い
といったモノを考慮します。
基本的には1と2の積の大きいモノを選べば良いですね。
Mo/Siは13.5nmに反射のピークをもち、Snもこの付近にピークをもちます。(多層膜ミラーは1つの波長にしか使えないのでピークの幅は関係ありません)

13.5nmより短い波長で反射率の高いミラーも存在します。
Mo/Be多層膜ミラーで、一番効率が良いのは11nmです。
11nm付近にピークがあるのがXeです。
しかも、固体ターゲットより気体ターゲットの方がデブリが少なく、これがベストの組み合わせだと考えられていました。
しかし、毒性があり、耐久力に欠けるBeは実用的でないと考えられたのです。

今後もっと良いミラーが見つかったとしても、(というか、上に挙げたように実際にありますが)
直径300mmの範囲に結像できるかだとか、実用に耐えうるかとか、
変換効率の良い光源があるかどうか、とか言ったことがネックになるのです。

すみません。徹夜明けで嘘を書いてます。
(リソグラフィーには使えませんが、Mo/Siよりも反射率が高い薄膜があるので勘違いしました。)
「Mo/Si多層膜ミラーの反射率に起因」というので正解です。
EUVリソの光学系を選ぶときは
1.レーザーからX線への変換効率
2.ミラーの反射率
3.デブリの発生度合い
といったモノを考慮します。
基本的には1と2の積の大きいモノを選べば良いですね。
Mo/Siは13.5nmに反射のピークをもち、Snもこの付近にピークをもちます。(多層膜ミラーは1つの波長にしか使えないの...続きを読む

Qフォトカプラの選定と使い方

整流器を使っているのですが、整流器のトラブルが時々あるため、整流器の持つ、エラー出力機能を使って、ブザーを鳴らしたいと思います。
エラー出力が、接点ならば、質問するまでもなかったのですが、整流器の取説を見ると、フォトカプラ出力で、SINK電流 5mA以下と書いてあります。また、接続例として載っている回路も、フォトカプラを使うように指示されています。
そこで、フォトカプラを使って、最終的にブザーを鳴らすためリレーを動作させたいと思い、無い知識と知恵を絞って、ここまで回路図を考えました。ところが、フォトカプラを調べると種類も多くあり、またデータシートを見ても専門用語ばかりで、壁に当たってしまいました。
そこで質問です。こんな回路で、リレーは動作するでしょうか。また、フォトカプラは、どんなものを選んだらよいのでしょうか?
なおリレーは、最終的には、OMRONのMY2を使いますが、フォトカプラで直接はさすがに無理だと思い、OMRONのG5V-1を動作できればOKです。
また、手元に先人の残した、PC817が有るのですが、これが使えるなら使いたいです。更に、参考までに、整流器取説の接続例も載せます。

整流器を使っているのですが、整流器のトラブルが時々あるため、整流器の持つ、エラー出力機能を使って、ブザーを鳴らしたいと思います。
エラー出力が、接点ならば、質問するまでもなかったのですが、整流器の取説を見ると、フォトカプラ出力で、SINK電流 5mA以下と書いてあります。また、接続例として載っている回路も、フォトカプラを使うように指示されています。
そこで、フォトカプラを使って、最終的にブザーを鳴らすためリレーを動作させたいと思い、無い知識と知恵を絞って、ここまで回路図を考えま...続きを読む

Aベストアンサー

回答NO.1です。回答NO.3へのお礼ありがとうございます。お礼の欄での質問について下記に回答いたします。

>ご教授いただいた回路で、一番定番なのはどれでしょうか?
>また、今後、よく似たことをする場合、一番応用が利くのはドレでしょうか?

<<回答>>定番の回路っという意味ではNO.3で示したダーリントントランジスタでリレーを直接駆動する回路じゃないでしょうか。
  また、一番応用が利くという意味でもNO.3の回路じゃないでしょうか。ダーリントントランジスタで駆動するのでかなりコイル抵抗の小さいリレー(コイル電流で300mA程度)まで駆動することができます。

Q1kN/mと1kN・mのちがいについて。

1kN/mと1kN・mのちがいについて。


こんにちは、構造力学の授業で曲げモーメントを習いました。
そこで、ふと思ったのが、1kN/mと1KN・mの違いはなんだろうということでした。

1KN/mというのは、1mに1KNの力がかかるということですが、1kN・mというのは、どういうことなのでしょうか?

どなたか、教えていただけないでしょうか?

Aベストアンサー

こんにちは

「構造力学」でとのことですので、以下のことだと思います。

1N/m→1mあたり1Nの力がかかっている
 …梁の自重のようなケースです。

1N・m→1mの位置から1Nの力がかかっている(トルク)
 …テコやバールの様なケースです。


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