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
  ラングミュアプローブでプラズマ密度を決定する際に、電子飽和電流を使う方法と イオン飽和電流を使う方法がある。これらの方法を比較し、それぞれの長所と短所を述べよ。

• 問題3
  滅菌、除菌、殺菌の違いを明確に示せ。さらに、 プラズマおよび放射線を用いた滅菌処置について、その違いを論じよ。 また、プラズマが特に有効であると思われる対象、場面を指摘せよ。

注意

なお、提出するファイル名は BJG22001_abst1.pdfの様に自分の学籍番号(例ではBJG22001 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。 授業支援システムでは提出物の差替えは想定されていないので、 提出前に自己チェックできるように時間に余裕を持って提出すること。

レポートの内容、提出法等の質問があれば、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。 個人や友人間での判断は、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、 不正行為として、両方とも0点と 評価するので注意すること。