今、X線検出器について勉強しているのですが、ガス入り検出器を用いる場合に
充填ガスとして希ガスや多原子分子ガスを封入しますが、原子分子ガスがクエンチャーとして使われるのは分かります。しかし、なぜ不活性な希ガスが入るのかいまいちピンときません。希ガスもガス増幅が起きすぎないようにするためなんでしょうか?どなたか、ガス入り検出器に詳しい方、明確な回答をお願いします。

A 回答 (2件)

ほとんどのガスで気体増幅が可能ですが、検出ガスの選択には、次の3点が考慮される必要があります。


(1)平均電離エネルギーがX線のエネルギーによらず一定で、エネルギーと出力に比例性が保たれる
(2)気体増幅率が、陽極印加電圧の変化やガスの純度の変化に鈍感である
(3)計測エネルギーに対して効率が高く、妨害するエネルギーに対して効率が低い


(1)の件について、希ガスが適しているので、検出ガスとして利用されるのです。
ついでに(2)と(3)についても触れると、
(2)については、mtaaさんがかかれているように、、CO2やCH4などを添加することにより、電子の流動速度が上がり、O2やSO4などの不純物への電子付着によるマイナスイオンのは発生を抑え、増幅率の安定化やエネルギー分解能の劣化防止に効果があります。
(3)については、計数効率は、窓の透過率とガスによる吸収率から、簡単に計算できます。これをうまく利用すると高次線除去ができます。これは、放射光に有効です。
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この回答へのお礼

kuniuniさん、どうもありがとうございます。参考になります。要は、入ってきた光子と比例的に増幅させることに意味があるんですよね?過剰な増幅は放電問題とかあるし・・。ちがってます?僕が知っていたのは検出器自体の劣化を防ぐためということくらいだったので、非常に勉強になりました。再度、ありがとうございます!

お礼日時:2001/05/10 22:35

追加。



質問を読んで、勝手に、PC(比例計数管)をイメージしてました。
先に示したのは、PCの例です。だから比例的な増幅が重要なわけです。余談ですが、充填される希ガスの原子番号が大きいほど、高エネルギーでの検出効率が高いです。

他のガス増幅(イオンチェンバー(電離箱)とかGM計数管など)を利用した検出器の場合は、検出量子効率への考慮により決められるかな。ガス種、ガス圧により、検出量子効率が異なるので、X線のエネルギー、強度により、目的の検出効率が得られるように、検出器もデザインされます。
検出器関連の教科書、論文は沢山あるので、詳しくはそれを参照してください。
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この回答へのお礼

ありがとうございました。まだまだ勉強が足り無いようです(かなり)。もう一度いろいろな文献など読んで、理解を深めてみます。

お礼日時:2001/05/11 13:44

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Qガスコンロの火をつけっぱなしにしてしまい、料金が心配。

ガスコンロの火を強火でつけっぱなにしにしたまま
5時間くらいフライパンを空焚きしてしまいました。

プロパンガスなので、ガスを使い果たしてしまった(?)
かどうかはわかりませんが、先ほど気がついた時には、火はすでに消えていました。
が、台所が暖かく、フライパンもまだ熱かったので、火がついていたことはわかります。

とはいえ、これといって困ったことはないのですが
とりあえず貧乏なのでガス代をいくら請求されるか心配です。
ガスコンロ強火×5時間で「一般的に」どのくらいかかるのでしょうか?

Aベストアンサー

ANo.1 です。

> いわゆるフッ素加工のことですよね?

そうです、テフロンは商品名でしたっけ、一般名は「フッ素樹脂加工」とか
言うんでしたっけ。
こびり付かない耐熱性の高いフッ素樹脂皮膜を貼り付ける加工のことです。


> プロパンガス

ガスボンベ使用の場合もガスメータを付けるのですね.
実家ではガスボンベを購入(詰め替え)し、メータなしで使っていたもので、
考え及びませんでした。

ガスマイコンメータが付いているなら、異常を検出するとガスを遮断し、
その表示として赤いランプが点滅します。
解除には「復帰操作」が必要とのことです。

http://www.jmf.or.jp/japanese/newspaper/kurasi/kurashi08.html

の中ほどに「ガスマイコンメータ」の解説が。

遮断の条件のひとつに (3)継続時間オーバー遮断
というものがあります。具体的にどれ位なのか
探してみた範囲ではみつかりませんでしたが。


http://www.keiwagas.co.jp/htm/hoan_02.htm

に、「こんな時はガスを遮断します」の中に
「ガス機器の消し忘れ」という項目がありますね。

同じ機器とは限りませんが、ガスメータを設置した業者や
ガスボンベの購入先などに訪ねられたらいかがでしょう?


また、ガスコンロにも「異常な高温状態が続くと空焚きと判断して遮断」する
製品もありますよね。


いずれにしても、ガスボンベに残量があればどこかで遮断されたと
いうことでしょうね。ガスボンベって持ち上げて確かめられそうな
重さ(軽さ)のものでしょうか?

ANo.1 です。

> いわゆるフッ素加工のことですよね?

そうです、テフロンは商品名でしたっけ、一般名は「フッ素樹脂加工」とか
言うんでしたっけ。
こびり付かない耐熱性の高いフッ素樹脂皮膜を貼り付ける加工のことです。


> プロパンガス

ガスボンベ使用の場合もガスメータを付けるのですね.
実家ではガスボンベを購入(詰め替え)し、メータなしで使っていたもので、
考え及びませんでした。

ガスマイコンメータが付いているなら、異常を検出するとガスを遮断し、
その表示として赤いランプ...続きを読む

Q気体分子運動論 2原子分子 3原子分子 なぜ振動は

こんにちは、気体の分子運動論について確認させてください。また質問をさせてください。どうぞ宜しくお願いします。

気体の運動エネルギーを考える際、
単原子分子の場合、内部エネルギーの変化 ΔU = 3/2 nRΔT
となりますが、この3の意味は単原子分子のとる自由度の数だと教わりました。
そしてその自由度とは、XYZ方向への並進運動とのことですね。

二原子分子の場合、これら3自由度の並進運動に加え、回転の自由度を加えるとのことでした。
回転は、二原子分子の線分をたとえば、z軸にそろえて載せた場合、X軸を回転軸とする回転、Y軸を回転軸とする回転の二つが加えられる。したがって、合計5の自由度があり、ΔU = 5/2 nRΔT
となる。

Q1: もうひとつZ軸を軸とした回転(つまり鉛筆を両方の掌ではさんで回すような回転)については、他の二回転に比べて運動エネルギーが小さいため考えない、と理解しているのですが、いかがでしょうか。

Q2:並進、回転運動の他にも、自由度として振動が考えられますが、なぜこれは加えないのでしょうか。

また、三原子分子の場合は、二通りあり、直線分子の場合、非直線分子の場合に分けられると知りました。ただ、三原子分子の場合の内部自由エネルギー変化についての式が与えられておらず、考えてみました。
Q3: 直線分子の場合、二原子分子と同じ考えで、並進、回転運動の自由度の合計は5となりそうですが、どうでしょうか。ただ、ここでも振動をどう扱うのか分かりません。振動の自由同は、三原子直線型分子の場合、4つあるようですが、これらの振動は考慮しなくて良いのでしょうか。

Q4: 非直線分子の場合、回転の自由度は一つ増えて合計3になるそうですが、これは、先程、二原子分子の際に考慮に入れなかった回転、Z軸を回転軸とする回転、が無視できなくなった、ということでしょうか。すると、ΔU = 6/2 nRΔT となりそうですが、いかがでしょうか。

また、しつこいようですみませんが、振動はどうなのでしょうか。非直線分子の場合、振動の自由度は3あるそうですが、このことは内部エネルギー変化を考える場合に考慮に入れる必要はないのでしょうか?

以上となるのですが、私の理解があっているかどうかも含め、是非質問に回答頂ければ幸いです。どうか宜しくお願いします。

分かり難い記述があるようでしたら、訂正いたしますゆえ、どうか重ねて宜しくお願いします。

こんにちは、気体の分子運動論について確認させてください。また質問をさせてください。どうぞ宜しくお願いします。

気体の運動エネルギーを考える際、
単原子分子の場合、内部エネルギーの変化 ΔU = 3/2 nRΔT
となりますが、この3の意味は単原子分子のとる自由度の数だと教わりました。
そしてその自由度とは、XYZ方向への並進運動とのことですね。

二原子分子の場合、これら3自由度の並進運動に加え、回転の自由度を加えるとのことでした。
回転は、二原子分子の線分をたとえば、z軸にそろえて載せた場合、X軸...続きを読む

Aベストアンサー

>振動は含めないと言うことは、考慮すべきは並進運動と回転運動ですが、並進運動
>は常にXYZの三つ、回転については直線型分子だと2、屈曲した分子ならば3と、「常
>に」考えてもよいでしょうか。
>
>『Q4:これも、ご推察のとおりです。3個以上の原子からなる"剛体"としての
>分子の場合、古典物理学的には自由度は最大6なのですね。』
>ということは、この考えは正しいかと存じますが、いかがでしょうか。
>例えば、4原子分子の場合でも、直線ならば回転は2、屈曲ならば3でしょうか。
>
>複雑な形をした分子、例えば、人間のように四肢があるような形をした分子の場合、
>右手だけの回転、左足だけの回転、など複雑な回転機構が考えられそうですが、剛
>体と考えるならば、このような回転の自由度は考慮しなくてよさそうですが、いか
>がでしょうか。

 はい、そのとおりです。
 3原子分子以上の多原子分子でも、直線状の分子なら、回転の自由度は2、それ以外の形状なら回転の自由度は3となります。どんなに複雑な形状を持つ分子の場合でも、剛体なら、回転の自由度は2または3となります。これは、次のように説明されます。
 多数の粒子が、互いの相対的な位置関係を崩さないで、まとまり(粒子系)を作っているとします。つまり"剛体"を、極く小さな構成粒子の集団と見なしてしまおうということですね。
 任意の座標系を用意して、粒子系の全ての粒子の座標を確定するには、何種類の情報が必要なのかを数え上げたのが、自由度と呼ばれる数値です。
 そのうち、特に、粒子系の中の任意の1つ(Pとしましょう)に固定した座標系(Pは座標の原点に在るものとします)を考え、物体系が任意の回転をしたとき、他のすべての粒子(Qi)の位置を表そうとすれば一体いくつの情報量が有れば済むのかを数え上げたものを、回転の自由度と呼ぶのです。剛体の回転を考える時には、粒子間の相対的な位置が確定しています(互いの相対的な距離は変わりません)から、必要な情報は、Qiが、Pから見て、x軸周りにθ、y軸周りにφ、z軸周りにδ回転した、という情報だけです。
 たとえば、地球から見ると、各星座は一斉に同じ方向に日周・年周運動しているように見えます。これは、地球と星座を作っている恒星とが、相対的な位置関係を保ったままになっているので、或る天体(地球)から見て、任意の恒星(ペテルギウス)の回転さえ知ることができれば、他の任意の恒星位置が確定されるのと同じことです。
 つまり、θ,φ,δの3つの情報を知ることができれば、全てのQiの、Pに対する相対的な位置を確定できるわけです。このことを、回転の自由度が3であるというのです。
 ただし、物質系の粒子の位置関係によっては、θ,φ,δのどれかが何°であっても位置関係確定には影響しないこともあります。たとえば、x軸上に全ての粒子が配置されているとき、x軸周りの回転角度θがいくつかという情報は価値がありません。無意味ですね。このような場合は、回転の自由度がθの分だけ、1つ減ることになります。しかし、多粒子系なら、2方向の軸周りの回転情報が同時に無意味になることはありえません(x軸上とy軸上の2つの軸方向にすべての粒子が並ぶというようなことはあり得ません)から、剛体の回転の自由度は最低でも2、最大でも3なのです。

>振動は含めないと言うことは、考慮すべきは並進運動と回転運動ですが、並進運動
>は常にXYZの三つ、回転については直線型分子だと2、屈曲した分子ならば3と、「常
>に」考えてもよいでしょうか。
>
>『Q4:これも、ご推察のとおりです。3個以上の原子からなる"剛体"としての
>分子の場合、古典物理学的には自由度は最大6なのですね。』
>ということは、この考えは正しいかと存じますが、いかがでしょうか。
>例えば、4原子分子の場合でも、直線ならば回転は2、屈曲ならば3でしょうか。
>
>複雑な形をした分...続きを読む

Qパソコンは電源をつけっぱなしで大丈夫ですか

家にいるとき、目が覚めているあいだは、
基本的にパソコン(ノートPC)の電源をつけっぱなしですけれど、
それで何か問題はあるでしょうか。
つけっぱなしで大丈夫でしょうか。

Aベストアンサー

別に
使い方は自由ですし
問題になるような事はないでしょう

寿命とか電気代とか気になるならやめて
そのほうがいいならそれでいいでしょうね

私ならやりませんが
個人の見解じゃないでしょうか

Q単原子分子で比熱比γが5/3の気体Aと2原子分子で

単原子分子で比熱比γが5/3の気体Aと2原子分子で比熱比が7/5の気体Bがある。
最初、圧力、体積、温度が等しい状態から断熱圧縮で体積を最初の体積の1/2にした。
このときAとBの気体について、気体がした仕事の比、最後の状態の圧力の比、温度の比を求めよ。

仕事の比は1.10、圧力の比は1.20、温度の比は1.20になるそうなんですが、わかりません。

計算の過程を教えてください。
おねがいします。

Aベストアンサー

断熱変化では
 P・V^γ=一定
という関係が成り立っています。

出発時の圧力をP,体積をV,絶対温度をTとします。
体積が(V/2)になった時の圧力をP',絶対温度をT'とします。

P・V^γ=P'・(V/2)^γ
ですから
P'/P=((V/2)^γ)/(V^γ)=2^γ
∴求める圧力比は 2^(γ-γ')=2^(5/3-7/5)=1.20

状態方程式が成り立つとして
PV=nRT
P'・(V/2)=nRT'
P'=P・2^γ でしたから
nRT'=(P・2^γ)・(V/2)=PV・2^(γ-1)=2^(γ-1)・nRT
∴T'/T=2^(γ-1)
∴求める絶対温度の比は 2^((γ-1)-(γ'-1))=2^(γ-γ')=1.20

断熱変化の場合、仕事は、p・dVから計算するのではなく、熱力学第1法則から求めた方がスッキリします。

断熱変化なので、外部から出入りした熱量Q=0ですから、ΔU-W=Q
気体がされた仕事Wは、 W=ΔU と評価できます。
気体がした仕事なら -Wですが、今問題にしている仕事の比率では、した仕事で評価しても、された仕事で評価しても同じ結果になりますから、どちらで計算しても構わないはずです。

ΔU=nCv・ΔT
です。
T'/T=2^(γ-1) でしたから ΔT=T'-T=(2^(γ-1)-1)・T です。
一方、 Cp-Cv=R , γ=Cp/Cv でしたから
Cv=R(γ-1)なので Aでは Cv=3/2, Bでは Cv=5/2 であることがわかります。

∴求める仕事の比は
 {n・Cv・(2^(γ-1)-1)T}/{n・Cv'・(2^(γ'-1)-1)T}
= {(γ-1)・(2^(γ-1)-1)}/{(γ'-1)・(2^(γ'-1)-1)}
=1.10

断熱変化では
 P・V^γ=一定
という関係が成り立っています。

出発時の圧力をP,体積をV,絶対温度をTとします。
体積が(V/2)になった時の圧力をP',絶対温度をT'とします。

P・V^γ=P'・(V/2)^γ
ですから
P'/P=((V/2)^γ)/(V^γ)=2^γ
∴求める圧力比は 2^(γ-γ')=2^(5/3-7/5)=1.20

状態方程式が成り立つとして
PV=nRT
P'・(V/2)=nRT'
P'=P・2^γ でしたから
nRT'=(P・2^γ)・(V/2)=PV・2^(γ-1)=2^(γ-1)・nRT
∴T'/T=2^(γ-1)
∴求める絶対温度の比は 2^((γ-1)-(γ'...続きを読む

QPCを何日も電源つけっぱなし&メモリの異常判断

今現在PCを連続5日くらいつけっぱなしにしております。このように何日もぶっ続けで電源入れているときがほとんどなので耐久性のほうが心配です。
775ペン4-3.2、マザーaopen915P、メモリDDR400-512を2枚、ビデボー6600GT、電源400です。
冷却のほうはCPUにクーラーマスターのサイレントTとケースは前後に12センチファンを1500回転くらいで、冷却(温度)のほうは安定していますが温度とは別の問題で1週間とかつけっぱなしにしてどこか悪影響はありますでしょうか。ほんとに電源はめったに切りません。
あとメモリの異常判断についてですがこれだけつけっぱなしにしていて、勝手に再起動とかフリーズとかは1度もありません。ノーブランドのメモリなのですが、これはメモリは正常と判断してよろしいのでしょうか。FDDがないのでメモリチェックソフトが使えません。
もしFDDがなくてもメモリチェックできるものがありましたらぜひ教えてください。お願いします。

Aベストアンサー

★電源を入れっぱなしで問題があるか?
特にありません
サーバ用途とかだと普通ですから。

★メモリは正常と判断してよいか?
大丈夫じゃないでしょうか
一応メモリチェックかけてみてはどうでしょうか

★FDDがなくてもメモリチェックできるものはあるか?
memtestのCD版がありますので、CDブート可能であればできます
(まぁそのスペックならBIOSでブートデバイスの優先順位変更しないといけないかもしれませんが普通できるかと)

http://www.memtest86.com/
こちらのISOイメージで作成可能です

Q2原子、3原子分子の自由度について

2原子、3原子分子に対して回転運動・振動運動のそれぞれの自由度はいくらになりますか?
調べれば調べるほど、
2原子分子については回転3振動0だったり、回転2振動1だったりします。3原子分子でも回転3振動3だったり、回転2振動4だったりします。
正しい答えが知りたいので説明お願いします。(>_<)

Aベストアンサー

1つの原子はx、y、zの3方向に動けるから自由度3を持ちます(斜めはこれらの組み合わせで表される)。
原子が2つになると、動きとしては3×3=9とか、±を考えてもっとたくさんありそうに思えますが、実際に意味のあるものはx1に対して±x2、y1に対してy2±、z1に対して±z2の6つです。
他の動きはこれらの組み合わせで表せます。
一般的に、N個の原子の自由度の合計は3Nになります。
N原子分子はN個の原子の集まりなので、自由度は3Nです。

そのうち、すべての原子、つまり分子全体がx、y、zの3方向のうちいずれかの方向に一斉に動く運動というものが考えられますが、これは並進運動と呼ばれるものです。
分子によって特定の方向の並進運動ができないということはありません。
したがって、どんな分子でも並進運動の自由度は3になります。

次に、原子の動き方によっては、分子全体が回転するようなことが考えられます。
回転の方向としては、xy平面(z軸中心の回転)、yz平面(x軸中心の回転)、zx平面(y軸中心の回転)の3種類が考えられます。
ただし、直線分子に関しては注意が必要で、分子の軸を中心とした回転は、原子の位置が全く変化していないので、動いていないのと同じということになります。
そういうわけで、回転の自由度は3(直線分子では2)ということになります。

残りはすべて振動の自由度になるため、振動の自由度は3N-6(直線分子では3N-5)となります。

したがって、回答としては、
2原子分子(必ず直線)では 回転2振動1
3原子分子では 回転3振動3(非直線分子)または回転2振動4(直線分子)
となります。

1つの原子はx、y、zの3方向に動けるから自由度3を持ちます(斜めはこれらの組み合わせで表される)。
原子が2つになると、動きとしては3×3=9とか、±を考えてもっとたくさんありそうに思えますが、実際に意味のあるものはx1に対して±x2、y1に対してy2±、z1に対して±z2の6つです。
他の動きはこれらの組み合わせで表せます。
一般的に、N個の原子の自由度の合計は3Nになります。
N原子分子はN個の原子の集まりなので、自由度は3Nです。

そのうち、すべての原子、つまり分子全体がx、y、zの...続きを読む

Qガスの口火(種火?)をつけっぱなし

ガスの口火(お風呂)をつけっぱなしで外出してしまい、帰宅して気づきあわてて消しました、いつもは必ず確認して外出するのですが、今回は確認するのを忘れてしまいました、大事に至らずホッとしたのですが、今月のガス代の請求が恐くて・・・時間にして10時間ぐらいでしょうか、つけっぱなしの状態でした、この場合ガス代は大幅に高くなるのでしょうか?不安になってしまったもので・・

よろしくお願いいたしますm(_ _)m

Aベストアンサー

口火ですよね?
口火だけだったらいっても2~300円程度ではないかと思います。(そこまで行かないと思います)
ですから心配するほどの物ではないかと思いますが。

Q高校の原子分野についての質問です。 原子核反応において、原子核同士を衝突させたときと原子核に中性子等

高校の原子分野についての質問です。

原子核反応において、原子核同士を衝突させたときと原子核に中性子等の粒子をぶつけたときの反応は違うものなのでしょうか??

教えてください

Aベストアンサー

No.4です。ちょっと用語の使い方が適切ではなかったかもしれません。
鉄より軽い元素が「核融合」で作られると書きましたが、鉄より重い元素も「核融合」で作られます。
その意味で「鉄より軽い元素は、発熱反応の核融合」で作られ、「鉄より重い元素は、吸熱反応の核融合」で作られる、と書くべきなのでしょう。

学問的に正確に書くとどうなるのか、ちょっと自信がありません。とりあえずイメージ的な話として書きました。
「正確」に知りたければ、その筋の「書籍」なりを読んでください。

Qパソコンの電源をつけっぱなしにするためには・・・

TOSHIBA製のWindows XPを使っているのですが、つけっぱなしにしておくと、
勝手にスタンバイか休止モードになってインターネット接続が切れてしまいます。

常時インターネット接続が出来る状態、
すなわち、電源をつけっぱなしにする方法を教えてください。

Aベストアンサー

私はTOSHIBA製のWindows XPのノートパソコンを
使用してますので東芝省電力のアイコンが有ります。

東芝省電力のアイコンは無いですか、
通知領域かパフォーマンスとメンテナンス(コントロールパネルの中)
に有ると思います。
(両手で乾電池を持ってるいる様なアイコンです)

このアイコンをクリックして基本設定をクリックして
スタンバイモード等の電源等の管理の設定をします。
スタンバイモードと休止モードに入るまでの時間設定や入らない設定なども出来ます。

QGe検出器の検出効率の補正について

 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ベストアンサー

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。)


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