高度粒子線科学技術特論レポート(1)

問題

• 問題1
  講義資料1の6ページの表に示されているプラズマのうち 3種類を選び、その典型的な電子温度と電子密度 に対してデバイ長さを計算せよ。

• 問題2
  (a) タウンゼントの放電開始条件γ(exp(αd)-1)=1の物理的意味を説明せよ。 ただしdは電極間距離、αとγはタウンゼントの電離係数である。
  (b) αが換算電界E/pの関数としてα/p=A₁exp(-A₂/(E/p))と表される 時、パッシェンの法則の極小値で表される放電開始電圧を与える式を導け。ただし、 A₁､A₂､およびγは定数とする。 また、関数y=x/ln(x)はx=2.7(自然対数の低)で極小値となる事を利用しても良い。
  (c) 以下の表のいずれかの気体の最小放電電圧V_minのデータを用いて、その気体に対するγの値を推定せよ。 また、これを用いてパッシェンの法則を示すグラフを作成し、別紙にプリントアウトして添付せよ。
  

  gas	A1[1/cm.torr]	A2[V/cm.torr]	Vmin[V]
  Air	14.6	365	300
  N2	12.4	342	250
  H2	5	130	270
  CO2	20	466	420
  Ar	13.6	235	233
  He	2.8	34	156

• 問題3
  授業中に説明したプラズマ診断法のうちから一つを選んで、その原理特徴や 適用限界を要約せよ。

注意

友人にヒントなどを教えてもらうことは構わないが、必ず自分で考えた 結果を提出すること。極端に類似の(丸写しの)レポートがあれば、全て0点と 評価するので注意すること。

レポート提出は原則月曜のオフィスアワーに担当者に手渡すこととする。 最終提出期限は6/6とする。それ以前の提出も歓迎する。