Ge検出器において、全線吸収係数μを用いて検出効率を出した場合、ε=カウント数/(立体角*標準線源の強度*γ線放出強度*時間)でもとめられると思うのですが、他に何を補正すればいいですか? 教えて下さいなるべく早くお願いします。

A 回答 (4件)

まだよく分かりませんので、スカタンの回答だったらごめんなさい。



 要するに「点線源が検出器面の中心からdの距離にあるが検出器の正面にはない。点線源からのガンマ線を測ったときのカウントから、線源がどれだけ脇にそれているかを求めよ。」ってことでしょうか?
 合わないのはエネルギーが高い側?低い側?低い方はややこしいですよね。実用では実測値で較正しちゃうんですが、ここでは全部理論的に説明しようとなさっている訳ですね。
 線量も十分しぼってある筈だし、散乱線はエネルギーで識別して除去していることと思います。(それでも、閾値で分別したのでは不十分です。散乱線のエネルギー分布を実験的に求め、外挿して除いてやると良くなります。)

この回答への補足

ありがとうございます。立体角の合わないのは、エネルギーの高い88Y(1836Kev
)の値が多少ずれていましたが、良いと思います。 ある程度のズレはしょうがないので実験を終わろうと思います。 

補足日時:2001/01/18 13:46
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このOKweb/教えてgooでは、質問者・回答者が完全に匿名であることがルールなので、図が送れないのが苦しいところですが、


もうちょっと具体的に
計測目的、較正の精度、コリメーションのしかた、遮蔽などの条件を教えて戴ければ、あるいはもう少しお手伝い出来るかも知れません。

この回答への補足

 計側目的は、ベッセル関数を用いた立体角と、線源を点と考えて出した立体角とμを使って検出器効率からだした立体角を比べることです。 検出器効率を使って出した立体角がその他の立体角と比べるとズレているのです。 解ったのは、フリーマン・ジェンキンスの式を用いて500~1500KeVの間の検出効率を補正することができ、だいたい近い値が出ました。しかし、500から1500Kev以外はいい値ではありませんでした。 検出器はCANBERRA社のCOAXIAL Ge DETECTORです。相対効率20%で、ピークコンプトン比52.9対1FWHMが、1.68Kevです。何を使うのですか?

補足日時:2001/01/17 13:24
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多分お持ちの教科書に書いてあるように、Photon Noiseは分散がphoton数に比例するポアソン分布ですね。

従って、十分なphoton数を集める必要がある、ということです。
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ガンマ線のエネルギーに依存します。

(強度に含めていらっしゃるなら良いけど。念のため)
検出器には温度依存性があります。
カウント回路の暗電流によるオフセットも考慮すべきです。
余りに線量が多いとカウントがサチる場合もあります。
フォトンノイズによるカウントのばらつきを考慮して、統計処理する必要があります。
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この回答へのお礼

 ありがとうございます。 検出器の温度は液体窒素を使うので考慮してあるとおもいます。 統計処理をする際、フォトノイズなどは何を見て値を入れればいいのですか?

お礼日時:2001/01/16 17:20

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Q真空容器の強度計算方法を教えて下さい!

真空容器の強度計算方法を教えて下さい!

真空容器の強度は、どのように計算すれば良いのでしょうか?
仕様は下記の通りです。

胴体     ; 直径400mm,内径360mm(肉厚20mm),高さ780mm,材質→アクリル
天板,底板; 直径400mm,板厚5mm,材質→アルミ
使用圧力 ; 0.1気圧
その他   ; 胴体と天板および底板は、ボルトで固定します。

このような条件で、問題はありますか?
直感で、天板と底板の強度が足りないように思います。
計算方法を教えて下さい。
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

No.1の方の”現物主義”も大切ですが、それでは”あたりをつける”ということができません。

ここでの天板と底板に発生する応力は、等分布荷重を受ける円板の曲げの問題で解決できます。
その解は、機械工学便覧などを見れば出ています。

等分布荷重(=圧力)をp,半径をa,板厚をh,ポアソン比をνとします。

外周を固定された円板の場合の場合には、次のようになります。
中心の応力
σr=3(1+ν)pa^2/(8h^2)
σθ=σr
外周縁の応力
σr=3pa^2/(4h^2)
σθ=νσr

簡単のために、最大主応力で評価するとすれば、注目する応力は、中心、外周縁とも、σrです。
中心、外周縁のσrのどちらが大きいかといえば、外周縁の方です。
だから、最大応力σmaxは、
σmax=3pa^2/(4h^2)
となります。

安全のために、aとしては、ボルトのピッチ円の半径(190mmぐらい?)をとれば良いと思います。
圧力の単位は、気圧ではなくて、Paに変換する必要があります。
(0.1atm=101.3hPa=10.13kPa=0.01013MPa)

これらの値を使って計算すると、
σmax=3*0.01013*190^2/(4*5^2)=10.97MPa
となって、使用するアルミ材にもよりますが、大局的には大丈夫そうです。

圧力が繰り返し作用する場合には、疲労に対する検討をしなければなりませんが、それでも大丈夫そうですね。

もし、外周が固定ではなくて、支持状態だとすると、発生応力の最大値は2倍ほど高くなって、
σr=σθ=3(3+ν)pa^2/(8h^2)
となります。(発生位置は中心)
この場合でも、ν=0.34として、
σmax=18.3MPa
ですから、この場合でも大丈夫そうです。

以上の計算は、必ずご自分で検算なさってください。
私のポカミスで、結論がひっくり返るかも知れません。

外周が固定に近いか、支持に近いかは、実物を観察して、実測してみなければわかりません。
それができない場合には、応力が大きく出る方で設計します。

No.1の方の”現物主義”も大切ですが、それでは”あたりをつける”ということができません。

ここでの天板と底板に発生する応力は、等分布荷重を受ける円板の曲げの問題で解決できます。
その解は、機械工学便覧などを見れば出ています。

等分布荷重(=圧力)をp,半径をa,板厚をh,ポアソン比をνとします。

外周を固定された円板の場合の場合には、次のようになります。
中心の応力
σr=3(1+ν)pa^2/(8h^2)
σθ=σr
外周縁の応力
σr=3pa^2/(4h^2)
σθ=νσr

簡単のために、最大主応力で評価するとすれば...続きを読む

Q電磁気の定数 μ0、ε0、k0、km はμ0が基準ですか?

電磁気の定数 μ0、ε0、k0、km はμ0が基準ですか?

電磁気学はド素人です。
高校教科書物理IIを勉強しています。

わからない点について、
ネットや本で調べているのですが、
どうしても分からない点がいくつかあるので、
質問してみることにしました。
ネット上で質問するのは初めてなので、
質問したいことが伝わるか不安ですが、
よろしくお願いします。

[1]
電磁気で登場する定数の値は教科書には
バラバラに値だけ書いてあります。
でも、何故そんな変な値になるのか?
(比例定数だからもっと簡単になればいいのに)
と疑問に思い、いろいろ調べているうちに
自分の中では以下のような結論に達しました。
が、これで正しいのか?
それとも、違う理由があるのか?を知りたいです。

●電磁気学はマクスウェルの方程式が基本
●マクスウェルの方程式に「4Π」が現れないように
 するために「μ0=4Π×10^-7」と定める
 (10^-7は実際に用いる値が
  小さすぎないためのケタ合わせ)
●マクスウェルの方程式より
 クーロンの法則の式が導けて
 その比例定数1/4Πε0 1/4Πμ0 を
 それぞれk0、kmとおく
●また、マクスウェルの方程式より
 c=1/(ε0μ0)^1/2 が導ける
●実験の測定値より、現在は光速c=2.99792458×10^8
 とされている
●以上より、μ0を決めるとk0、km、ε0が
 計算より求まる

でよいのでしょうか?

[2]
でも歴史的にはk0、kmが先に実験で求められて
それが1/4Πε0 1/4Πμ0であるため
正確な値が再定義されたのでしょうか?

電磁気は、単位や定数の値が後から
再定義されているものが多いようで
???ばかりです。

[3]
あと、磁場Hと磁束密度Bについて
B=μHの関係がありますが、
HとBは何が異なるのか、
その比例定数にあたる透磁率μは
何を意味するのかが理解できずに
悩んでいます。
教科書には
●磁場が磁極に及ぼす力から定めた磁場の強さ
●磁場が電流に及ぼす力から定めた磁場の強さ
と書いてありますが、
なぜその比例定数がμになるのでしょう?

いろいろ質問して申し訳ありませんが
最後にもう一つ。

[4]
磁気量の単位Wb(ウェーバー)の大きさは
何を基準に定めているのですか?

疑問だらけで、全然先に進めず困っています。
よろしくお願いします。

電磁気の定数 μ0、ε0、k0、km はμ0が基準ですか?

電磁気学はド素人です。
高校教科書物理IIを勉強しています。

わからない点について、
ネットや本で調べているのですが、
どうしても分からない点がいくつかあるので、
質問してみることにしました。
ネット上で質問するのは初めてなので、
質問したいことが伝わるか不安ですが、
よろしくお願いします。

[1]
電磁気で登場する定数の値は教科書には
バラバラに値だけ書いてあります。
でも、何故そんな変な値になるのか?
(比例定数だからもっと簡単になれば...続きを読む

Aベストアンサー

 ●の流れは正しいと思います。

 電磁気の単位が構築されたのは、理論がけっこうわかってしまった後の比較的最近(?)の事で、理論的に色々いじれるので、二つも三つも単位系が出来て上がってしまったというのが実情と思えます。

 例えばクーロンの法則、
  F=k0・q1・q2/r^2

で、力F=1(N),電荷q1=q2=1(C),距離r=1(m)の時で、k0を定義するとします。これで良さそうなのですが、電荷1(C)(クーロン)はどう定義するの?という問題が生じます。そこでk0=1(無次元)とおいて、逆にそれを、1(C)の定義にするなんてやり方もあります。このやり方だと、C=N^(1/2)×mになるので、電磁気の固有単位はなくなり、全て力学単位で表せますが、ちょっとやり過ぎでは?というのが正直な感想です(もちろん、正しいんですけど・・・)。
 というのは力学単位は、万有引力の法則、
  F=G・m1・m2/r^2

なんかから出てきたものなので、電気力とは力の起源が違うのだから、電気量の固有単位Cはあった方が気持ち悪くない・・・^^。
 というわけでCを採用します。そうするとk0の決め方は色々あるわけです。k0・q1・q2全体が、F×r^2に等しければ良いだけなので。
 電磁気学の基本法則は5つ(実質4つ)あります。ファラデーの法則,アンペールの法則,電場と磁場のクーロンの法則の微分形,電荷保存則。これらの式が綺麗になるようにk0やkmを決めます。決め方には一長一短があり、さっきのk0=1方式(今度は無次元でない)だと、電気は綺麗になるけれど、磁気はどうかな?といった具合です。なので、平等に綺麗に(汚く?)なるようなのがいちおう妥当であろうと・・・^^;。それで調整した結果、k0やkmは、あんな不思議な値になりました。
 ここで話をややこしくしたのはウェーバーさん(磁荷の単位)です。当時、磁場が電流から発生し、電流は電荷の流れである事はわかっていたので、アンペールの法則から、1(m)離れた平行一定直線電流間にはたらく力が1(N)のとき、1(A)(アンペア)と決めよう、みたいな事を言い出します。そして1(A)の電流が1秒間に運ぶ電気量が、1(C)だと・・・。ここが電磁気学と現実の世界との接点です。後は法則を順次たどって実験にかけ、k0やkmを決めます。この立場だと、光速はε0とμ0から決まります(こっちの方が、なんか嬉しい^^)。光速とμ0からε0を決める方が、より普遍的とは思いますけど、要は現実との接点をどこにするかです。

>なぜその比例定数がμになるのでしょう?
 たんなる単位合わせの結果だ、というのはいちおうの正解だとは思います。でもμって、物質定数なのはご存知ですよね?(真空も物質の一種と考える)。という事は、同じ磁束密度B(電流値で決まる)であっても、まわりの状況によって磁場H=1/μ×Bは変わってくる。こういう場合、比例定数によらない(まわりの状況に左右されない)物理量Bの方が、磁場の正体だ!と考えたくなります(説明になってないかな?^^;)。

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E7%A3%81%E6%B0%97%E3%81%AE%E5%8D%98%E4%BD%8D

 ●の流れは正しいと思います。

 電磁気の単位が構築されたのは、理論がけっこうわかってしまった後の比較的最近(?)の事で、理論的に色々いじれるので、二つも三つも単位系が出来て上がってしまったというのが実情と思えます。

 例えばクーロンの法則、
  F=k0・q1・q2/r^2

で、力F=1(N),電荷q1=q2=1(C),距離r=1(m)の時で、k0を定義するとします。これで良さそうなのですが、電荷1(C)(クーロン)はどう定義するの?という問題が生じます。そこでk0=1(無次元)とおいて、逆にそれを、1(C)の...続きを読む

Q単管足場の構造・強度計算

変則の単管足場を組むのですが、構造計算、強度計算書の提出を求められています。
通常の組み方をしないので、何をどう計算していいのかもわかりません。

何か指針となる書式や計算式を教えて下さい。

Aベストアンサー

算式そのものは経験のある方でないと無理だと思います。
考え方も詳しくやり出したらキリがないでしょう。
極力足場材のリース資料からヒントを得て計算されるしかないと思います。

部材の自重プラス作業状態での荷重(人+物+器械)における各状態での強度保証は出来るか。

・ベース部分での荷重は敷き板面での面圧をクリアできるか。(土の支持力がなければ鉄板敷き)
・足場板を併用する場合の敷設方法とその許容荷重
・縦方向のざくつの検討
・曲げ応力、ピン継ぎ手部分、クランプ応力はクリアできるか
・ネットなどを付随して利用する場合、風圧に対する力はどれほどか(風速)
・建物とつなぎをとる場合どれくらいの間隔で何を使うか(自然倒壊防止)
・階段部・開口部における補強対策と梁の計算(墜落防止などの対応の点検も)
・手すり設置における工事安全指針との適合確認
・下組み一括クレーンでの運搬がある場合の吊り手検討
・高さが十分にあるようなものでは長手横方向の力も御検討を(筋交い的な対応)

Qγ線の放出エネルギー

アイソトープ便覧などに,137Csのγ線の放出エネルギーは662keV,放出割合は85%などと書かれていますが,この放出割合とは何のことなのでしょうか?

Aベストアンサー

Cs137核は、添付した図のようなdecay schemeで
崩壊します。
この図の見方はご存知でしょう。
図には、γ線の放出割合(photo emission rate)は
載せられていませんが、γ線の放出割合は、崩壊毎に
放出されるγ線の数(photon/disintegration)です。

Qプラスチックの円筒容器の強度計算

水中にプラスチックの円筒容器を入れる場合の強度計算を教えてください

Aベストアンサー

物の強さという物は計算で求められません
まず実験によってどれくらいまで耐えられるかを求めます
千差万別の材質や形状のすべてに応用できる方程式などありません
使用環境によっても変わります
実験をしてください

Q「kg」「kgf」「N」「g/mm」「μ」「ε」

初歩的な質問ですみません。
「kg」「kgf」「N」「g/mm」「μ」「ε」
これら単位(?)の事を教えてください。
又、参考になるサイト等ありましたら教えてください。

Aベストアンサー



参考URL:http://www2.tokai.or.jp/hiramatu/onyak/tani.htm

Q車体の強度計算について(部材の引張強度とは)

自動車工学を勉強し始めたものです。実際の応力値を実測することも無いのですが式を見て判断できることがあれば教えて下さい。
例1、2の計算例で引張強度と最大応力値から破壊安全率を求めるときの引張強度と言うのは材質によって決められているのでしょうか?逆に引張強度から何の材質か解るのですか?SI単位でもMPaとN/mm^2って同じ意味ですよね?

例1 使用部材の引張強度274MPa÷最大応力94MPa=2.9>1.6(安全率)
例2 使用部材の引張強度260N/mm^2÷最大応力106N/mm^2=2.4>1.6

Aベストアンサー

一応材料力学を学んだ車好きの学生です。答えやすいものから順番に。

・MPaとN/mm^2は同じ意味です。同様にPaとN/m^2が同じ意味と なります。
・引張強度から何の材質かは求めることは出来ません。材料の強度的項 目は引張強度のみではなくせん断強度、破壊じん性等かなりの種類の 項目があります。
・引張強度は材質により決まっています。たとえばばねを引っ張るとあ る程度までは力を抜けば元に戻りますが、一定以上の力をかけて強く 引っ張ると力を抜いても元にもどりませんよね。前者を弾性変形、後 者を塑性変形といいます。実際の走行中車体のフレームはわずかなが らグニグニ動いて(曲がって)います。ですかこの曲がりが元に戻ら なかったら大変ですよね。ですので弾性変形内での引張強度を引張試 験により求め、強度計算に利用しています。
蛇足ですが
事故などで(弾性変形領域をを超えて塑性変形してしまった)一度曲がってしまったフレームをもう一度まっすぐに曲げなおして修復暦ありと
している車がありますがこれは金属疲労という現象を起こしてしまい、(針金をコキコキするといつか折れてしまうやつです)強度的に著しく弱くなってしまいます。
ただ私は修復暦ありのスポーツカーに乗っており150キロ出してもまったくわかりませんがw

一応材料力学を学んだ車好きの学生です。答えやすいものから順番に。

・MPaとN/mm^2は同じ意味です。同様にPaとN/m^2が同じ意味と なります。
・引張強度から何の材質かは求めることは出来ません。材料の強度的項 目は引張強度のみではなくせん断強度、破壊じん性等かなりの種類の 項目があります。
・引張強度は材質により決まっています。たとえばばねを引っ張るとあ る程度までは力を抜けば元に戻りますが、一定以上の力をかけて強く 引っ張ると力を抜いても元にもどりませんよね。前者を弾...続きを読む

Q平行平板間の静電容量は、C=εS/dですが、もしεの誘電体の幅がt(0

平行平板間の静電容量は、C=εS/dですが、もしεの誘電体の幅がt(0<t<d)の場合どうなるのでしょうか?

Aベストアンサー

まず、C=εS/dは無条件でなりたつ式ではありません。
電極間の間隔に比べて、電極の面積が十分に大きいことが前提です。
電極の周辺においては、電気力線が乱れるが、電極の面積に比べて、
乱れの発生する面積が十分に小さければ、近似的に上の式が成り立ち
ます。
誘電体の幅とは、厚みのことと解釈しまして、上と同じ前提のもとで、
考えることとします。
この場合、電極間距離がt、誘電率ε1のコンデンサと
電極間距離が(d-t)、誘電率ε2のコンデンサ

C1=ε1・S/t と C2=ε2・S/(d-t)

の2つのコンデンサの直列接続と考えることができます。

Q静的荷重を受ける部材の強度計算方法について

kougakubuです。
掲題の計算方法について質問です。
3枚のステンレス製(SUS304)の板材を用意し,1枚がテーブル,2枚が足です。これらをボルトで固定しテーブルにします。テーブルの上には50kg程の重い機械を設置します。モーメントが釣合うように真中に機械は設置。このような静的荷重を受ける条件で部材の強度計算するにはどのような計算式があるのでしょうか?具体的には,テーブルに使用する板材の横幅は300mm位,奥行きは50mm位のものを使用するのですが,その時の最適な板厚を計算したいのです。なお,簡単にするため足に使用する2枚の板材の板厚も同じ値にしようと考えています。
 人命などに危険を伴う機械であるため,強度計算が必要不可欠です。安全率なども考慮すべきかと思います。どうかご教授ください。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

●ご質問中の「強度」とは、「部材が千切れたり部材接合部が剥がれたりする、いわゆる[破壊の強度]を指す」ものと理解して、以下ご参考になりそうなことを申し上げます。要点は、「強度と剛性は別物だ」ということです。

(1)まず、強度計算の前に剛性の検討が必要だと思います。実用的な観点からは、重いものを載せたとき、脚などがヘナヘナ曲がったりしては役に立ちません。そのため、予定荷重でテーブルがどの程度撓むのかを、まずチェック(剛性の検討)するわけです。具体的には、たとえば、「予定最大荷重を加えたとき、1mm以上撓まないこと」、のような実用条件を与えて、構造や部材の寸法を決めます。実際上は、類似例から適当な構造と部材寸法を暫定的に決めて、それについて撓み検討をするのがよいでしょう。

(2)撓み量が、与えられた条件以内であるような剛性を持つ構造と部材寸法が、(1)の結果決まったら、その構造と寸法での強度(壊れてしまうかどうか)を確認します。多分、その寸法のままでも、安全率を含めて充分な強度が得られている筈です。

(3)安全率の設定には、法律規定も含めいろいろな要素がからむので、構造設計の専門家のアドバイスが必要でしょう。たとえば、誤って所定位置でないところに機械を載せたらどうなるか・機械は載せたり降ろしたりを頻繁に行うのか・部材の接合強度のばらつきはどう考えるか、など一般論としてはきりがありません。人命にもかかわる機械に使うとのことですので、これらを取捨選択するには、使い方(使われ方)も提示したうえで、専門家のアドバイスを得ることが必要でしょう。

●撓み量の計算式や強度の計算式は、私にとって専門外ですので、式の提示という点ではお役に立てません。しかし、上に述べたような考え方で、数値的にご検討されるのがよいと思います。強度だけで決めてしまうのは実用的でないので、老婆心ながら筆をとらせていただきました。例えば、手すりを考えてください。あれほど太くなくても、人間がぶら下っても切れることはないはずです。しかし、掴まえた手すりがフニャフニャしていては、(切れることが無くても)手すりとしては頼りになりません。

●計算式が提示できないという点で、「自信なし」としておきました。

以上ご参考になれば幸いです。

●ご質問中の「強度」とは、「部材が千切れたり部材接合部が剥がれたりする、いわゆる[破壊の強度]を指す」ものと理解して、以下ご参考になりそうなことを申し上げます。要点は、「強度と剛性は別物だ」ということです。

(1)まず、強度計算の前に剛性の検討が必要だと思います。実用的な観点からは、重いものを載せたとき、脚などがヘナヘナ曲がったりしては役に立ちません。そのため、予定荷重でテーブルがどの程度撓むのかを、まずチェック(剛性の検討)するわけです。具体的には、たとえば、「予定最大...続きを読む

Qコンデンサの容量の求め方ですが、面積S、極板間距離d、ε0の空気コンデンサの真ん中に極板間d/4、ε

コンデンサの容量の求め方ですが、面積S、極板間距離d、ε0の空気コンデンサの真ん中に極板間d/4、ε1の誘電体を挿入した時の各コンデンサの容量は挿入前の容量をCとすると何倍になるか?
という問題で、
図のように上下の空気コンデンサの容量は容量=距離に反比例なので4C、2Cになります。

ここで分からないのは誘電体を挿入したコンデンサの容量について、
距離が1/4なので4C。ここまでは同じです。
つぎに誘電率をなぜこのように計算するのでしょうか。
容量は誘電率に比例するのだから4C×ε0ε1になるのではないでしょうか。

Aベストアンサー

挿入前の容量 C の中に ε0 が入っているからです。

もとの容量は、
 C = ε0*S/d

挿入したものは
 C' = ε1*S/(d/4)
  = 4ε1*S/d
  = (4ε1/ε0)(ε0*S/d)
  = (4ε1/ε0)C


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