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荷電粒子の個数をファラデーカップとエレクトロメータを使って測りたいのですが、肝心のファラデーカップの原理が分からなくていろいろインターネットで調べています。情報をよろしくお願いします。

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A 回答 (1件)

荷電粒子のビームを普通に平板に受けて電流量を測ろうとすると、


2次電子が発生する分、誤差が生じます。すなわち平板からマイナスの
電荷をもった2次電子がアース電位に逃げていくことで、平板-アース間
に流れる電流量で測ろうとした荷電粒子(よほどのことがない限りプラス
ですよね)の電流量が水増しして測定されます。

ファラデーカップのねらいは、この2次電子をアースに逃がさないで、
再び測定用の平板に押し戻す事にあります。
従って、測定用平板をぐるっと電極で取り囲んで、その電極の電位を
だいたい数10から100Vくらい、平板よりマイナスにします。
(これは多分入射粒子のエネルギーにもよると思われますが)

「ぐるっと取り囲む」と書きましたが、実際はビーム径より若干大きな
穴の空いた絞り(アパチャー)とその絞りと同電位の側面電極が一体に
なっていたりして、全体としてビームをカップ状の測定器で受けるような
格好になります。

のぞき穴のあいた入れ物で、その中から電気が逃げないという原理ですので、
黒体輻射の正確なのは、壺の中をのぞき込む場合というのに多少似てます。

この回答への補足

ご丁寧なご回答本当にありがとうございます。
測定対象が荷電粒子のビームではなくて、
プラズマ化された粒子の場合(N2、O2がプラズマ化されたものなど)
その荷電量をファラデーカップにより計測することは可能なのでしょうか?

補足日時:2002/12/08 13:38
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QPDF pdfファイルをコピーしたい(コピペ)方法

Win 使用です。
PDFファイルの文章を、
右クリックでコピー&ペーストのような
ことをしたいのですが
どのようにしたらよいでしょうか。
(ファイルの一部の文章を
抜粋して、メモ帳などに貼り付けたい)

*過去の質問を検索しましたが、
コピー PDFで検索すると
膨大な量がひっかかって
探せませんでした。><

Aベストアンサー

PDFを開いているアプリケーションがAdobe Readerであるなら、ヘルプを開いて「テキストのコピー」というキーワードを検索してください。

手持ちのPDFファイルいくつかで試してみましたが、テキストのコピーが可能なPDFと、不可能なPDFが存在します。

ヘルプにも書かれていますが、
・製作者が「コピーを許可しない」設定になっている場合や、
・コピーしたい部分が「テキストのように見えるグラフィック」の場合は、
コピーできないようです。

コピー可能なものであれば、No.2の方の方法でコピーできます。

Qレイリー散乱とトムソン散乱などの違い

レイリー散乱とトムソン散乱などの違い

こんにちは!
機器分析を勉強しているのですが、
レイリー散乱とトムソン散乱などの違いが分かりません。
簡単な認識としては

入射光と励起光の波長が等しいものがトムソン散乱で
入射光と励起光の波長が違うものが(アンチ)ラマンストークス散乱
入射光と反射光(回折光)の波長が等しいものがレイリー散乱、
入射光と反射光の波長が違うものがコンプトン散乱という認識でいいでしょうか?

それと、コンプトン散乱は運動量が一定という解説がされていましたが、
入射光と反射光との波長が違っているという、これはどういうことでしょうか?

簡単でいいので説明してください。

Aベストアンサー

入射光と散乱光の波長が等しいものを弾性散乱といいます。
入射光と散乱光の波長が違うものを非弾性散乱といいます。

トムソン散乱とレイリー散乱は弾性散乱です。
(アンチ)ラマンストークス散乱とコンプトン散乱は非弾性散乱です。

トムソン散乱とレイリー散乱の違いについては、専門家の人には怒られてしまうかもしれませんけど、「入射光の波長が電子遷移を起こす光の波長と同じくらいかそれよりも長いときに起こる弾性散乱のことをレイリー散乱と呼び、入射光の波長が電子遷移を起こす光の波長よりも十分に短いときに起こる弾性散乱のことをトムソン散乱と呼ぶ」というくらいの認識でいいんじゃないかと私は思います。

原子や分子やイオンでは、電子遷移を起こす波長というのは紫外線や可視光線の波長ですから、
可視光線を試料に照射したときに起こるのがレイリー散乱と(アンチ)ラマンストークス散乱で、
X線を試料に照射したときに起こるのがトムソン散乱とコンプトン散乱である、
と考えていいです。


> という認識でいいでしょうか?

試料に照射する光のことを、励起光または入射光と呼びます。つまり励起光と入射光は同じものです。

X線回折実験では、散乱光(散乱X線)が互いに干渉することにより回折光(回折X線)ができます。回折光(回折X線)のことを反射光(反射X線)ということもあります。トムソン散乱は干渉性散乱なので回折が起こりますけど、コンプトン散乱は非干渉性散乱なので回折が起こりません。ですので、コンプトン散乱により出てきた光のことを反射光(反射X線)と呼ぶのは、間違いとまではいいませんけど、避けたほうが無難でしょう。トムソン散乱により出てきた光を反射光(反射X線)または回折光(回折X線)と呼ぶことは、まったく問題ありません。

これらをふまえると、

入射光と散乱光の波長が等しいものがレイリー散乱、
入射光と散乱光の波長が違うものが(アンチ)ラマンストークス散乱、
入射X線と散乱X線の波長が等しいものがトムソン散乱、
入射X線と散乱X線の波長が違うものがコンプトン散乱。

ということになります。


> コンプトン散乱は運動量が一定

運動量が一定、ではなく、運動量の和が一定です(運動量はベクトルなのでベクトル和が一定)。

 入射光の運動量+試料中のある一個の電子の運動量=散乱光の運動量+弾き飛ばされた電子の運動量

左辺の第二項(試料中のある一個の電子の運動量)は、他の三項に比べると無視できるほど小さいので、

 入射光の運動量=散乱光の運動量+弾き飛ばされた電子の運動量

になります。

参考URL:http://www.kutl.kyushu-u.ac.jp/seminar/MicroWorld/Part3/P37/Compton_effect.htm

入射光と散乱光の波長が等しいものを弾性散乱といいます。
入射光と散乱光の波長が違うものを非弾性散乱といいます。

トムソン散乱とレイリー散乱は弾性散乱です。
(アンチ)ラマンストークス散乱とコンプトン散乱は非弾性散乱です。

トムソン散乱とレイリー散乱の違いについては、専門家の人には怒られてしまうかもしれませんけど、「入射光の波長が電子遷移を起こす光の波長と同じくらいかそれよりも長いときに起こる弾性散乱のことをレイリー散乱と呼び、入射光の波長が電子遷移を起こす光の波長よりも十分...続きを読む

Q空間電荷制限領域?

空間電荷制限領域とは何でしょうか?
恐らく2極管関係の単語だと思うのですが・・・
どなたか教えてください!

Aベストアンサー

二極管は、熱電子放出によりカソード(陰極)からプレート(陽極)に到達します。このとき、放出される熱電子の密度が小さい場合(プレート電圧Vpに比べてカソードの温度が低い場合)、陰極から陽極の電界分布は直線的となり、途中の空間に熱電子が溜まることなく全て陽極に達します。このときの電流密度は、カソードの温度で定まるため、温度制限電流と呼ばれます。
J=AT^2e^(-eφ/kT)

J:電流密度
A:定数 4πmek^2/h^3
T:絶対温度
φ:仕事関数

次に、放出される電子の密度が大きい場合(プレート電圧Vpに比べて、カソードの温度が高い場合)、電子は全部、陽極に到達できずに空間に溜まってしまう(空間電荷)。(詳しくは、参考URL)このときの電流は、温度によらず空間電荷の電界(プレート電圧Vp)によって定まるので空間電荷制限電流と呼ばれています。
Ip=GVp^(3/2)

G:パービアンス(電極によって定まる定数)

尚、似たようなもので、半導体ではPN接合付近に出来る空乏層(空間電荷領域)があります。

参考URL:http://www.k3.dion.ne.jp/~tapooh/kyoto-u/papers/phys-exp/phys-exp10-thermoelectron.pdf

二極管は、熱電子放出によりカソード(陰極)からプレート(陽極)に到達します。このとき、放出される熱電子の密度が小さい場合(プレート電圧Vpに比べてカソードの温度が低い場合)、陰極から陽極の電界分布は直線的となり、途中の空間に熱電子が溜まることなく全て陽極に達します。このときの電流密度は、カソードの温度で定まるため、温度制限電流と呼ばれます。
J=AT^2e^(-eφ/kT)

J:電流密度
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次に、放出される電子の密度が大きい場合(プレート電圧V...続きを読む

Q波長(nm)をエネルギー(ev)に変換する式は?

波長(nm)をエネルギー(ev)に変換する式を知っていたら是非とも教えて欲しいのですが。
どうぞよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

No1 の回答の式より
 E = hc/λ[J]
   = hc/eλ[eV]
となります。
波長が nm 単位なら E = hc×10^9/eλ です。
あとは、
 h = 6.626*10^-34[J・s]
 e = 1.602*10^-19[C]
 c = 2.998*10^8[m/s]
などの値より、
 E≒1240/λ[eV]
となります。

>例えば540nmでは2.33eVになると論文には書いてあるのですが
>合っているのでしょうか?
λに 540[nm] を代入すると
 E = 1240/540 = 2.30[eV]
でちょっとずれてます。
式はあっているはずです。

QRF(高周波)電源の原理

発振周波数13.56MHzの自励発振方式の高周波電源を用いてプラズマを発生させ、プラズマ重合というものにより薄膜を形成する実験を行っているのですが、自励発振方式、進行波、反射波、マッチングBOXなどわからないものが盛りだくさんです。高周波電源、RF電源で検索にかけてもヒットするものはなく、図書館でもキーワード「高周波電源」では本が出てこないです。高周波電源の原理に関する文献などありましたら紹介してください。よろしくお願いします。
(装置のマニュアルにも原理はありませんでした)

Aベストアンサー

No.2のymmasayanです。

「自励発振」という言葉と「高周波電源の原理」という言葉に惑わされて
的外れの回答をしてしまったようです。

発振方式には自励式と水晶式、PLL式などがあり、一方電源としては自励式と他励式が
あります。
同じ自励式という言葉でも意味がぜんぜん違います。発振周波数13.56MHzということは
水晶発振による自励式電源ですね。
ここでいう自励式電源とは発振回路を内蔵している電源のことです。
他励式というのは他の装置(発振回路)から信号をもらって増幅器だけを持つものを
いいます。

>高周波電源、RF電源で検索にかけてもヒットするものはなく

Googleで「高周波電源」で約1300件、「高周波電源 マッチング」で
約120件ヒットします。1例を参考URLに記載します。

「進行波、反射波、マッチング」は無線機とケーブルとアンテナに関するものが
詳しいと思います。又No.2の参考URLで紹介した書籍にも第1章に載っています。

少し難しいですが下記URL
http://www.mogami-wire.co.jp/paper/tline/tline-01.html
の 5. 定在波 6. リターンロスと反射損失
のところにも「進行波、反射波、マッチング」の話が載っています。

参考URL:http://www.thp.co.jp/rf_pro/matching.htm

No.2のymmasayanです。

「自励発振」という言葉と「高周波電源の原理」という言葉に惑わされて
的外れの回答をしてしまったようです。

発振方式には自励式と水晶式、PLL式などがあり、一方電源としては自励式と他励式が
あります。
同じ自励式という言葉でも意味がぜんぜん違います。発振周波数13.56MHzということは
水晶発振による自励式電源ですね。
ここでいう自励式電源とは発振回路を内蔵している電源のことです。
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Q真鍮など金属の誘電率について

この前も同じような質問をしましたが、
金属の誘電率が分かりません。
どうやら、形状、周波数など色々なパラメータが影響するらしいのですが、
そこら辺も素人なので、よく分かりません。
以前、質問したときには、分厚い本があるそうなんですが、
それも調べたのですが自分の大学にはありませんでした。
どうしたらいいか困っています。何か式や必要な条件があれば教えて下さい。
お願いします。

Aベストアンサー

アドバイスまで
「金属の誘電率が分かりません。」というご質問ですね。
金属の場合、一般には磁束の通りやすさということで透磁率(μ)や非透磁率(μr)のデータがあるのではないでしょうか。
透磁率が解れば誘電率εは、以下の計算できますね。金属中でも電波の伝送速度は光速度ですから、
1/√(μ・ε)=C:光速度=一定
金属の場合は、透磁率(μ)=非透磁率(μr)×真空の透磁率(μ0)です。
誘電率(ε)は、誘電率(ε)=非誘電率(εr)×真空の誘電率(ε0)です。
だから、金属の非透磁率(これは係数です。)データがあれば、誘電率(ε)は、(ε0/μr)で一義的にでますね。
ということで金属の誘電率はあまりデータがないのではないかと。
逆に金属の透磁率データを探されるとよいと思います。たくさんあるはずです。
参考になれば。

Q半価層について

半価層、実効エネルギー計測実験をしたのですが、わからないことがあります。
検討のなかに第一半価層より第二半価層の方が厚いのはなぜか?という質問がどうしてもわかりません。わかるかた教えてください。

Aベストアンサー

一番目にろ過されたX線は波長の長いところが吸収されて短い波長が残る(平均エネルギーが高くなる)ためです。

Q偏微分の記号∂の読み方について教えてください。

偏微分の記号∂(partial derivative symbol)にはいろいろな読み方があるようです。
(英語)
curly d, rounded d, curved d, partial, der
正統には∂u/∂x で「partial derivative of u with respect to x」なのかもしれません。
(日本語)
ラウンドディー、ラウンドデルタ、ラウンド、デル、パーシャル、ルンド
MS-IMEはデルで変換します。JIS文字コードでの名前は「デル、ラウンドディー」です。

そこで、次のようなことを教えてください。
(1)分野ごと(数学、物理学、経済学、工学など)の読み方の違い
(2)上記のうち、こんな読み方をするとバカにされる、あるいはキザと思われる読み方
(3)初心者に教えるときのお勧めの読み方
(4)他の読み方、あるいはニックネーム

Aベストアンサー

こんちには。電気・電子工学系です。

(1)
工学系の私は,式の中では「デル」,単独では「ラウンドデルタ」と呼んでいます。あとは地道に「偏微分記号」ですか(^^;
その他「ラウンドディー」「パーシャル」までは聞いたことがあります。この辺りは物理・数学系っぽいですね。
申し訳ありませんが,あとは寡聞にして知りません。

(3)
初心者へのお勧めとは,なかなかに難問ですが,ひと通り教えておいて,式の中では「デル」を読むのが無難かと思います。

(4)
私はちょっと知りません。ごめんなさい。ニックネームは,あったら私も教えて欲しいです。

(2)
専門家に向かって「デル」はちょっと危険な香りがします。
キザになってしまうかどうかは,質問者さんのパーソナリティにかかっているでしょう(^^

*すいません。質問の順番入れ替えました。オチなんで。

では(∂∂)/

Q剥がれにくい金薄膜を作成する方法

絶縁体の上に導電性の金属膜のパターンを型紙などを用いて作成しようとしています.

スパッタでガラス上に金を成膜したのですが,簡単に剥がれてしまいます.ガラス上に剥がれにくい金薄膜を作成するテクニックがあれば教えてください.

または,基板は絶縁体であれば良いので,ガラス以外で適して基板があれば教えてください.

よろしくお願いします.

Aベストアンサー

20年ぐらい前、高周波用のICパッケージの開発を担当、ご質問のような仕事も、その範疇でした(金配線そのものは。自分が担当したわけではありませんが)。
型紙? メタルマスクのことでしょうか。どの程度の線をお書きになりたいのかわかりませんが、メタルマスク+蒸着で描けるのはたしかL/Sが数十ミクロンだたと記憶していますが。型紙?不思議な言葉ですね。
さてガラスに金を成膜とのことですが、まずスパッタとのこと。通常金は真空蒸着もしくはメッキで成膜します。また金とガラスというか、酸化物は接着力に欠けるため、チタンとかニッケルなどを被覆した上に金を被覆します。それでも金と下地膜との接着強度が不足するため、熱処理して接合強度を稼ぐことが通例(メッキの場合ですが)ですね。ただスパッタなら真空蒸着とことなり、基板との接合強度を稼ぐことも出来なくわないとおもいます。どうしても直接被覆したいとおっしゃるならば、ANo.2さんのおっしゃるように、スパッタ条件を選べばそれなりの接着強度が得られるかも知れませんね。接着強度をかせぐには、ガラス基板の表面がある程度粗であることが良いようですが。
ただ、スパッタで成膜した膜には通常、大きな残留応力が入っているため、厚く積むと、膜がぱらぱら剥離しますのであまり厚く積めません(1ミクロン程度)。電気を通すという点では?ですね。
なおガラス(ガラスとは熱膨張が大きすぎるという印象で、決して小さすぎることはないはずですが)以外の基板ということですが、通常はアルミナ(電子部品の場合の熱膨張のスタンダードですね)、シリコンに熱膨張をあわせたいなら窒化アルミ、熱膨張が小さいほうが良いという場合は石英をつかいますね。通常はなにも考えなければアルミナ基板が一般にもちいられます。
用途がわからないため、あまり具体的なご回答が出来ませんが、ガラス基板上に金で配線するなら、うまい下地コーティングをさがし(多分ニッケルとかチタンのはず 複層つんだはずですね)、金を真空蒸着(抵抗過熱の安物真空蒸着装置で良い)すればよいはずです。

20年ぐらい前、高周波用のICパッケージの開発を担当、ご質問のような仕事も、その範疇でした(金配線そのものは。自分が担当したわけではありませんが)。
型紙? メタルマスクのことでしょうか。どの程度の線をお書きになりたいのかわかりませんが、メタルマスク+蒸着で描けるのはたしかL/Sが数十ミクロンだたと記憶していますが。型紙?不思議な言葉ですね。
さてガラスに金を成膜とのことですが、まずスパッタとのこと。通常金は真空蒸着もしくはメッキで成膜します。また金とガラスというか、酸化物は接...続きを読む

Qマイナスの電圧ってどういう事でしょうか?

申し訳ありません。
基礎中の基礎かもしれませんが、忘れているのか、悩んでます。
まず電流や電圧にマイナスなんてものはあるのでしょうか?-500Vとか-500Aとか・・・
これはどういう事を示しているのでしょうか?

事の発端は、あるメーカの電位治療器というものを見たのです。
-500Vの直流電源によってマイナスの電界を作り、その中に人間が入る事によって治療を行なう。(つまりマイナスイオン化する?)
マイナスの電圧?それによってマイナスの電界?
どういう事なんでしょう?
それにマイナスの電界が発生するとなんで治療になるんだ?
と疑問が山積みです・・・

せめてマイナス電圧だけでもいいので教えていただけませんか?

Aベストアンサー

電圧 という意味なら押す方向が逆になってるだけ。(電池が逆)

言っているのはマイナスの電荷では?(マイナス電子の集合)


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