最新量子放射線機器工学特論 レポート(1)

問題

• 問題1
  体積V=0.1 m³の2つの容器をロータリーポンプで排気する。 容器AにはQ_leak=1 × 10^-3 Pa m³/s、 容器BにはQ_leak=1 × 10^-5 Pa m³/s のもれがあるとして、以下の問いに答えよ。 ただし、ポンプの排気速度をS=1 × 10^-4 m³/s、 到達真空度をP_u=10 Paで各々一定とする。
  (a)　 容器AとBの最終到達圧力はそれぞれいくらか？
  (b)　 容器内の圧力変化を表わす微分方程式を導き、初期条件 p(0)=1 × 10⁵ Pa の下での圧力を排気時間tの関数として表わせ。
  (c)　 (b)で求めた容器AとBの圧力変化を1枚のグラフに表わせ。 (別紙として添付する場合、学籍番号を右上に記入すること。)

• 問題2
  8個のキャパシタ(容量10nF)とダイオードを組み合わせたn=4段のコッククロフトワルトン回路を 考える。
  (a)　 キャパシタC₁とダイオードD₁に 変圧器の二次側結線を接続し、実効電圧50Vの交流(周波数10kHz)をかけると、 回路全体での出力直流電圧はいくらか？
  (b)　 回路に10MΩの抵抗を繋いだ時の、出力電流とリップル電圧を計算せよ。
  (c)　 この種の回路は内部抵抗(電圧降下)を考えると、何段まで増強しうるか？

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。

レポート受付は原則火曜1コマの授業終了時とする。 最終提出期限は5月末とする。それ以前の提出も歓迎する。