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2に説明するタウンゼントの理論について以下の問いに答えよ。
  (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2
  参考資料(ONSA研究会資料)を熟読し、 講義資料3の13ページに見られるように、 ターゲットのバイアス電位(いわゆるシース電位)を変えた時に ターゲットの受ける熱流束が極小値を示す理由を論ぜよ。

• 問題3
  ラングミュアプローブ以外の、講義資料4で紹介しているプラズマ 診断法のうちから一つを選んで、その原理特徴や 適用限界を調べて要約せよ。

注意

なお、提出メールの件名は「2210106001木2コマ(1)」添付するファイル名は 2210106001_abst1.pdfの様に自分の学籍番号(例では2210106001 としている)を入れておくこと。この指示を守らない場合は、減点対象とする。 回答内容に不備があれば、個別に再提出を求める場合がある。受付期間内に提出された メール＋添付ファイルの内、最新のものを評価の対象とする。

レポートの内容、提出法等の質問はメールではなく、授業支援システムの フォーラムに、学籍番号を明記し(氏名は不要)投稿せよ。 個人や友人間で勝手に判断した変更は、先に記載した様に、減点対象になる場合がある。

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、両方とも0点と 評価するので注意すること。