真空計測
・真空とは？
密閉された容器の中の圧力が外部の気圧よりも低い状態
「真に空」は存在しない
宇宙空間の粒子数 1 cm-3 程度
アボガドロ数の実際の感覚
容器がない場合、水爆100個分とも言われる台風のエネルギーを持ってしても気圧を100hPa下げるだけ
気圧計 (Barometer)
「bar 気圧の」（ギリシャ語から） bar-o-meter
・真空技術が要求される分野は？
物性物理学
宇宙物理学
素粒子物理学
電子産業
・真空の程度を示す指標は？
真空度
圧力
High Vacuum (HV) ・・・・・・・高真空
Ultra High Vacuum (UHV) ・・・・超高真空
・真空計測とは？
容器内の圧力を測定する（全圧、分圧）
真空計測における圧力の単位
Torr：トリチェリ (Torricelli) の名前から
有名な水銀柱実験
大気圧を760 Torr (760 mmHg) と定義した
ちなみに水で同じ実験を行うと約10mになる。
Pa：パスカル (Pascal) の名前から
パスカルの原理
応用：車のブレーキ、他
1 Pa = 1 N/m2
1 Pa = 7.50062 x 10-3 Torr = 10-5 bar
物性研究において真空が必要な理由
・金属の酸化
・金属表面の活性度
・蒸着法の要請
蒸気圧
平均自由行程
Mean Free Path
真空計
熱伝達現象を利用するもの
1. 熱電対真空計
金属フィラメント（通常はPt）に電流を流して、フィラメントの温度上昇による抵抗増加を測定する。
熱伝達を用いた真空計が測定しているもの
真空測定
気体の種類に依存する
四重極マスフィルター
気体の相対比率を測定
組成分析
金属・合金や化合物においてどの元素がどういう割り合いで含まれているかを測定する。
破壊分析
溶かす、穴を開ける
プラズマ発光分析、質量分析
非破壊分析
電子線・粒子線を当ててその反応により測定
X線マイクロアナライザ（電子線マイクロアナライザ）
電子線を当てて発生したX線の波長もしくはエネルギーを測定し、元素を同定する。
ラザフォード後方散乱分光法
Rutherford Backscattering Spectroscopy (RBS)
ラザフォード
原子核の発見
He+イオンを金の薄膜に照射し、後方に跳ね返るイオンが存在することから金の中には質量が集まった部分があることを発見
長岡半太郎が予想した原子核モデルの実証
実際の測定
He+を加速器で加速（約2MeV程度）し、真空中にビーム状に放射させて測定試料に当てる
散乱は原子核の正電荷との反発によって生じる
散乱されたイオンのエネルギーから電荷が分かるので、原子番号が分かる
特徴は深さ分析
