W e l c o m ! いい天気♪ W e l c o m ! 腹減った・・・ 暑い～ 夏だね Hey～!! 暇だ。 急げ～！！

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1 W e l c o m ! いい天気♪ W e l c o m ! 腹減った・・・ 暑い～ 夏だね Hey～!! 暇だ。 急げ～！！

2 Open Campus 2007 Ge 検出器実験 素粒子原子核物理学

3 原子核 → 陽子（p） 中性子（n）から出来ている
物質ってどうやって出来てるのか 物質　→　分子から出来ている 分子　→　原子から出来ている 原子　→　原子核　電子（e ）から出来ている 原子核　→　陽子（p）　中性子（n）から出来ている

4 ＞＞ 原子と原子核の大きさ比較 原子の大きさ： 原子核の大きさ：
原子を１兆倍して東京ドームの大きさにすると，原子核はビー玉程度の大きさです。 ＞＞

5 のみで実験 122.06keV 136.47keV 14.41keV 反応回数 放射線のエネルギー(keV)

6 Ge検出器

7 特性X線から＋、－の電荷が出来る!! Ge半導体とは 特性X線のエネルギーで、出来る電荷の数が決まる。 エネルギー：大 → 電荷の数：大
エネルギー：大　 　　　　　　　→　電荷の数：大 エネルギー：小　 　　　　　　　→　電荷の数：小 特性X線のエネルギーで、出来る電荷の数が決まる。

8 電圧をかける 次のステップ 信号を電流として取り出す 電荷が出来ただけでは、信号が来ない！！ ON! プラス マイナス 電源 電流発生！
パソコン ON! プラス マイナス 電源

9 その物質が何で出来てるのかが調べられる！！
今回の実験　　Ge検出器を用いた微量分析 その物質が何で出来てるのかが調べられる！！ この実験でのキーワードは ①元素 ②放射線 では元素、放射線とは・・・？

10 元素とは・・・? ①元素とは 物質を構成する基礎的な成分である。 例えば： 水 → 水素と酸素 二酸化炭素 → 酸素と炭素
例えば： 水 　　 →　水素と酸素 二酸化炭素 →　酸素と炭素 ダイヤモンド →　炭素 鉛筆 →　炭素 などなど・・・

11 一般的には高いエネルギーを持った電磁波や粒子線（ビーム）のこと。
②放射線とは・・・？ ②放射線とは 一般的には高いエネルギーを持った電磁波や粒子線（ビーム）のこと。 例えば：α線、β線、γ線などなど・・・ 放射線はどうやって出来るのか？

12 放射線の種類・・・α線 核中の陽子２個と中性子２個が ヘリウム原子核（Heの陽イオン）となり飛び出す現象

13 放射線の種類・・・β線 中性子が陽子と電子とニュートリノに分かれ電子とニュートリノが飛び出す現象 n → p + e + ν
ν：ニュートリノ 中性子が陽子と電子とニュートリノに分かれ電子とニュートリノが飛び出す現象 　　n　　→　p + e　+ ν

14 放射線の種類・・・γ線 高エネルギーから低エネルギーに移るときに電磁波を出す反応

15 今回実験で使う放射線：特性Ｘ線 特性Ｘ線!! このエネルギーを利用!! 放射線 出てくる特性X線のエネルギーは それぞれの元素によって違う。
外側の軌道の電子の方が エネルギーが高い 特性Ｘ線!! 出てくる特性X線のエネルギーは それぞれの元素によって違う。 このエネルギーを利用!!

16 実験の方法 調べたい物質に放射線を当てて、出てきた特性X線をGe検出器で検知します。

17 Ge検出器　原理 Ge半導体 パソコン

18 5.1.1 半導体の利点 半導体検出器の利点は電子正孔対を作るのに必要とするエネルギーが低いことが挙げら れる。今回用いられるゲルマニウムはエネルギーギャップが0.7eV であり、電子正孔対を 作るには平均して2.96eV のエネルギーが必要になる。これはガス検出器と比べておよ そ1/10 であり、その結果よい分解能を生むことになる。

19 半導体内でイオン化されるだけでは電流が流れず検出したことにならない。この問題を
解決するために、半導体に電圧をかけイオン化によって生じた電子・正孔を電極に運ぶ。 この電圧を逆バイアス電圧という。 今回は電磁波を出すものとして、　　　を使用。

20 のみです！！

21 Pt　です！！

22 放射線の種類 α線 γ線

23 電磁波

24 原子 原子核 素粒子 原子：原子核 電子（e） 原子核：陽子（p） 中性子（n） 素粒子：クォーク レプトン 原子の大きさ：
原子　原子核　素粒子 原子：原子核　電子（e） 原子核：陽子（p）　中性子（n） 素粒子：クォーク　レプトン 原子の大きさ： 原子核の大きさ： 素粒子の大きさ：

25 大きさを比較すると・・・ 元素 放射線

26 特性X線 エネルギー 高 エネルギー差の分の エネルギーが出てくる？ 低

27 原子核 → 陽子（p） 中性子（n）から出来ている
物質ってどうやって出来てるのか 物質　→　分子から出来ている 分子　→　原子から出来ている 原子　→　原子核　電子（e ）から出来ている 原子核　→　陽子（p）　中性子（n）から出来ている