科目名 : 真空電子工学1

科目コード 60420
配当学年 3年
開講期 前期
曜時限 木曜・1時限
講義室 電総大
単位数 2
履修者制限
講義形態 講義
言語
担当教員 後藤康仁

講義概要

真空中における荷電粒子ビーム(電子ビームおよびイオンビーム)の振る舞いやそれらの制御に関する基礎理論について講述する.すなわち,電子とイオンの諸性質及びそれらの発生法,荷電粒子ビーム輸送の基礎概念である荷電粒子幾何光学,荷電粒子ビームと固体との相互作用などについて述べる.

評価方法

期末試験の結果により成績判定する.

最終目標

荷電粒子の発生, 電磁界中における荷電粒子の振る舞い,荷電粒子の固体との相互作用について理解し,こらら諸現象の根底に流れる物理を理解することを目標とする.

講義計画

項目 回数 内容説明
荷電粒子ビーム工学の概要 1 電子およびイオンビームの概念,およびそれらのどのような物理現象が工学的に利用され得るかを説明した後,荷電粒子ビーム応用の現状について紹介する.
電子の発生とビームの形成 4 固体から真空中への電子放出において重要な仕事関数の概念について述べ,真空中に電子を放出させる方法について説明する.
荷電粒子ビームの輸送と操作 5 ビームの形状およびエネルギー制御すなわち荷電粒子幾何光学(静電レンズ,磁界レンズ,加速・減速など)とエネルギー分析,質量分離などのビームの輸送と操作について説明する.
荷電粒子ビームと固体表面との相互作用 5 荷電粒子ビームと気体・固体原子との衝突現象の基礎概念について説明した後,電子ビームおよびイオンビームと固体との相互作用とそれらの応用例について説明する.

教科書

石川順三: 荷電粒子ビーム工学 (コロナ社)

参考書

山本知之:量子物質科学入門 (コロナ社)

予備知識

電磁気学,力学,固体に対する基礎知識があればよい.

授業URL

その他

講義の中で簡単な演習を行うことがあるので, 関数電卓を持参されたい.
副読本:スティーブン ワインバーグ:電子と原子核の発見-20世紀物理学を築いた人々 (ちくま学芸文庫) 978