2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a device for observing dispersed emission spectra through the use of the energies of photoelectorns
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16K13937
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
山崎 勝義 広島大学, 理学研究科, 教授 (90210385)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 分光デバイス / 分光スペクトル / 光電効果 / 光電子エネルギー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
光の波長分布(分光スペクトル)を測定する方法として，プリズムや回折格子による従来型の空間的な波長分離ではなく，光電効果により光電面(受光面)から放出される電子のエネルギー分布を利用するコンパクトな分光素子の製作を目的としている。本年度は，分光素子の電気的特性に関する基礎データを取得するために，光検出器(光電子増倍管)の多段電極(ダイノード)への最適印可電圧配分を変更し，光電子エネルギーの波長依存性の観測を試みた。
初年度に実施した光電面と第1ダイノード間の印可電圧制御では，光電子の加速が大きすぎることが判明したため，本年度は第1ダイノードには電圧を印可せず，光電面と第2ダイノードの電位差を制御して光電子エネルギー差の観測を試みた。その結果，第1ダイノードに電圧を印加しなくても，十分な感度で光電子検出が可能であることが明らかになった。さらに，観測光源を2種の発光ダイオード(緑色(500 nm)，赤色(650 nm))に変更し，可視域での光電子エネルギー差の観測を試みたところ，波長の短い緑色ビームの光電子量の方がやや多い傾向は見られたものの，出力信号のゆらぎが大きく，光電子エネルギー差を十分な精度で観測することはできなかった。電圧印可に利用している電源の電圧ゆらぎ(0.05 V)は500 nmと650 nmの光子のV単位換算のエネルギー差0.6 Vに比べて十分小さいが，光電面からの熱電子放出による信号ゆらぎが1 V以上あることが原因である。以上の観測から，具体的な熱電子対策として，光電面の冷却による熱電子発生の抑制，および熱電子パルスと光電子パルスの分離による改良を行う必要があることが明らかになった。引き続き，素子製作に向けて，ダイノードへの印可電圧配分の最適化と熱電子抑制を実施する予定である。
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| Remarks |
物理化学の解説書として代表者のwenサイト
http://home.hiroshima-u.ac.jp/kyam/pages/results/monograph/
にて無料配布している「物理化学Monographシリーズ」(全27タイトル，総ページ数896)のうち10タイトル(409ページ)の改訂版を発行した。
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