1 電気測定の基礎[高橋勝緒] 1 |
1・1 緒言 1 |
1・2 電気的諸量 2 |
物理量と単位 2 |
文献 6 |
1・3 電気的な測定対象 6 |
化学計測における電気信号の測定 6 |
測定に用いる電気信号の種類 7 |
抵抗,容量,インダクタンス 11 |
インピーダンスとアドミッタンス 12 |
電気的等価回路 14 |
1・4 基本的な電気回路 17 |
電気信号の処理 17 |
増幅器 17 |
発振,変調,検波 21 |
演算増幅器 25 |
ディジタル回路 29 |
パルス回路 34 |
文献 34 |
1・5 電気信号の取扱いとノイズ 36 |
入力インピーダンスと出力インピーダンス 36 |
ノイズ 38 |
文献 41 |
2 電気計測機構と電気部品 43 |
2・1 電流計[益田秀樹・高橋勝緒] 43 |
指示計器 43 |
検流計 44 |
テスター 45 |
電子電流計 47 |
クリップオン型電流計 48 |
文献 48 |
2・2 電圧計[益田秀樹・高橋勝緒] 48 |
電圧計の原理と入力インピーダンス 48 |
ポテンショメーター 49 |
電子電圧計 50 |
文献 52 |
2・3 電力計,クーロメーター[橋本和仁・吉田久史] 53 |
電力計 53 |
クーロメーター 53 |
2・4 増幅器[橋本和仁・吉田久史] 55 |
差動増幅器 57 |
チョッパ増幅器 59 |
負帰還増幅器 61 |
RC結合増幅器 62 |
電力増幅器 64 |
ロックイン増幅器 66 |
文献 68 |
2・5 発振器[橋本和仁・吉田久史] 68 |
RC発振器 69 |
ブリッジ型発振器 71 |
LC発振器 72 |
関数発振器 74 |
水晶発振器 76 |
文献 78 |
2・6 インピーダンス測定[橋本和仁・吉田久史] 78 |
インピーダンスとアドミッタンス 79 |
電圧,電流の同時測定法 80 |
リサージュ図形法 81 |
交流ブリッジ法 81 |
ディジタルインピーダンスメーター 84 |
参考文献 86 |
2・7 波形計測[中林誠一郎・宗像利明] 86 |
パルス計測の一般論 87 |
波形測定の実際 94 |
2・8 電源[中林誠一郎・宗像利明 佐藤祐一] 101 |
安定化直流電源 101 |
電池 104 |
文献 109 |
2・9記録計[馬場 凉] 109 |
電位差計式自動平衡型記録計 109 |
X-Yレコーダー/X-tレコーダー 112 |
フォレコーダ 113 |
レコーダーの応答持性など 114 |
参考文献 115 |
2・10 パーソナルコンピュータ[魚崎浩平・河村純一] 115 |
ADコンバーター 116 |
DAコンバーター 120 |
RS-232Cインターフェース 122 |
GP-IBインターフェース 127 |
参考文献 130 |
2・11 電気実験に用いる部品[早川一生・吉田久史] 131 |
ダイオード,トランジスターおよびFET 131 |
集積回路 135 |
抵抗 137 |
コンデンサー 141 |
コイル 142 |
変圧器 144 |
スイッチ,サイリスターおよびリレー 145 |
電線 148 |
コネクター 150 |
その他 150 |
OE系センサー 152 |
発光ダイオード 157 |
フォトトランジスター 158 |
各機器の接続との注意点 158 |
参考文献 160 |
文献 160 |
3 固体の電気伝導の測定 161 |
3・1 電気伝導に関わる測定[中戸義禮] 161 |
二端子法,四端子法,四探針法,ファンデルポー法 163 |
試料の調整,電極の取付け 172 |
光伝導,暗伝導 174 |
ホール効果 175 |
磁気抵抗効果 178 |
文献 179 |
3・2 超伝導の測定[岸尾光二] 179 |
臨界温度 180 |
マイスナー効果と臨界磁場 184 |
臨界電流密度と磁化測定 188 |
文献 191 |
3・3 イオン伝導体の測定[岩原弘育] 191 |
測定面からみたイオン伝導性固体の特徴 191 |
測定用試料の調整 192 |
導電率の測定 194 |
伝導イオン種の判定 198 |
イオン伝導と電子伝導の混在する場合 イオン輸率の測定 199 |
文献 203 |
3・4 熱電効果と光電効果[橋本和仁] 203 |
熱電現象(ゼーベック効果,トムソン効果,ペルチェ効果) 203 |
熱電効果の応用 207 |
種々の熱電材料 210 |
光電現象(外部光電効果,内部光電効果,デンバー効果) 212 |
参考文献 213 |
4 誘電現象と電気容量・誘電率測定[花井哲也・浅見耕司] 215 |
はじめに 215 |
4・1 誘電現象の基礎概念 216 |
電気容量,誘電率,静電感応,電気分極 216 |
コンダクタンス,電流,導電率 218 |
4・2 誘電緩和,電気容量,コンダクタンスの周波数変化 220 |
誘電緩和などの定性的説明 220 |
周波数変化をする量C,Gなどの関係 222 |
誘電緩和の式表現 225 |
文献 227 |
4・3 測定データの処理・解析 227 |
測定データから式のパラメーターを求める方法 227 |
複数の緩和の分離法 229 |
文献 230 |
4・4 測定法 230 |
文献 231 |
4・5 測定用セルと電極 231 |
文献 236 |
4・6 測定セル定数決定に用いる標準液体の誘電率値,導電率値 236 |
4・7 測定値の誤差補正 237 |
残留インダクタンスと浮遊容量の補正 237 |
同軸セルを用いた高周波での測定 240 |
電極分極 241 |
文献 243 |
5 圧電現象・表面電気現象の測定[伊藤公紀] 245 |
5・1 圧電現象 245 |
はじめに 245 |
圧電効果と電歪効果の記述 246 |
圧電効果と電歪効果の測定 247 |
主な圧電・電歪材料の材料定数 258 |
文献 258 |
5・2 表面電気現象 259 |
静電気 259 |
帯電の機構,表面電荷の発生 259 |
表面電位の測定 261 |
電荷測定 263 |
文献 264 |
6 電気化学的測定 265 |
6・1 溶液の伝導率と輸率[高橋勝緒] 265 |
伝導率 265 |
輸率 273 |
文献 276 |
6・2 電極電位[高橋勝緒] 277 |
電極電位 277 |
基準電極 279 |
文献 281 |
6・3 ポテンショメトリー[石黒慎一] 282 |
ポテンショメトリーの原理 282 |
ポテンショメトリーで使われる電極の種類 285 |
標準溶液のpHの決定法 285 |
イオン濃度の決定法 286 |
平衡定数とポテンショメトリー 288 |
文献 289 |
6・4 ボルタンメトリー[米山 宏] 290 |
はじめに 290 |
電極反応の理論 290 |
電極反応測定の準備 293 |
ポーラログラフィー 297 |
回転電極を用いるボルタンメトリー 299 |
回転リングディスク電極を用いるボルタンメトリー 301 |
サイクリックボルタンメトリー 302 |
文献 312 |
6・5 ステップ法およびパルス法[徳田耕一] 314 |
はじめに 314 |
クロノアンペロメトリーとクロノクーロメトリー 318 |
パルスボルタンメトリー 325 |
電流パルス法 329 |
文献 332 |
6・6 交流法[徳田耕一] 334 |
はじめに 334 |
Faradayインピーダンス測定法およびACボルタンメトリー 337 |
交流法の応用 343 |
文献 344 |
6・7 電気毛管現象[渡辺政廣] 344 |
はじめに 344 |
電気毛管曲線の測定 346 |
電気二重層微分容量 348 |
文献 350 |
6・8 界面動電現象[田里伊佐雄] 350 |
界面動電現象の理論 350 |
界面動電現象の測定 354 |
文献 359 |
6・9 分光電気化学[渡辺 正] 360 |
はじめに 360 |
メスバウアー分光法 361 |
X線分光法 362 |
薄層セル透過吸収分光法 364 |
紫外可視反射吸収分光法 365 |
光音響分光法 368 |
光熱分光法 369 |
光電流分光法 369 |
ラマン散乱分光法 370 |
赤外反射吸収分光法 370 |
ESR分光法 371 |
文献 372 |
6・10 光電気化学[藤嶋 昭] 373 |
光電気化学の領域 373 |
半導体の光電極反応プロセス 373 |
半導体の光触媒反応プロセス 378 |
光励起種の電荷移動反応系 379 |
光ガルバニ電池反応系 380 |
電気化学発光反応系(ECL反応系) 380 |
参考文献 381 |
6・11 有機電気化学[谷口 功] 381 |
典型的な有機電極反応 381 |
有機電極反応測定の実験例 384 |
有機電気化学測定と反応解析 388 |
文献 391 |
6・12 生物電気化学[相澤益男] 392 |
生体のシミュレーション 392 |
バイオセンサー 395 |
文献 396 |
7 磁性[大矢博昭] 397 |
7・1 物質の磁性 397 |
磁気の起源 397 |
磁気モーメント間の相互作用 398 |
超交換相互作用 400 |
文献 401 |
7・2 磁性の種類 402 |
強磁性 402 |
反強磁性 403 |
フェリ磁性 404 |
常磁性 405 |
反磁性 406 |
低次元磁性 407 |
文献 407 |
7・3 磁気効果 407 |
参考文献 408 |
8 磁場[大矢博昭・藤井金苗] 409 |
8・1 磁場の発生 409 |
概説 409 |
永久磁石 410 |
電磁石 414 |
空心コイル 419 |
超伝導磁石 421 |
パルス磁場 423 |
超強磁場 425 |
文献 425 |
8・2 磁場空間の制御 425 |
概説 425 |
均一磁場 426 |
磁場勾配 430 |
文献 432 |
8・3 磁場の測定法 432 |
概説 432 |
電磁誘導による方法 433 |
磁電変換素子による方法 434 |
磁気共鳴による方法 435 |
9 磁化および磁化率の測定[網代芳民・山内 淳] 439 |
9・1 磁化および磁化率の定義 439 |
9・2 磁化および磁化率測定の原理 440 |
測定原理の分類 440 |
力学的方法 441 |
電磁誘導法 443 |
その他の方法 444 |
9・3 磁化率の測定 445 |
磁気てんびんによる磁化率の測定 445 |
磁気てんびん使用上の注意 447 |
磁気共鳴法による磁化率の測定 450 |
磁化率の標準試料 454 |
磁化率の解析 455 |
磁化率測定の実例 458 |
文献 467 |
9・4 磁化の測定 468 |
変動力磁力計(AFM)による磁化の測定 468 |
変動力磁力計(AFM)使用上の注意 469 |
振動試料磁力計(VSM)による磁化の測定 470 |
振動試料磁力計(VSM)使用上の注意 471 |
Faraday法,AFM法,VSM法の比較 472 |
SQUID磁束計 473 |
高磁場磁化測定 475 |
磁化測定の解析と注意点 477 |
磁化測定の実例 481 |
文献 486 |
9・5 磁気異方性の測定 487 |
磁気異方性とトルク 487 |
トルク測定の原理 488 |
磁気トルク計 490 |
磁気トルク計使用上の注意 491 |
トルク曲線の解析 493 |
磁気異方性の実例 495 |
文献 500 |
9・6 交流磁化率および交流透磁率 500 |
交流磁化率および交流透磁率の定義 500 |
交流磁化率および交流透磁率の測定法 501 |
交流磁化率および交流透磁率の実例 506 |
文献 509 |
10 各種磁気効果の測定 511 |
10・1 磁歪[大矢博昭] 511 |
概説 511 |
磁歪定数の測定法 512 |
磁歪測定の実例 516 |
文献 517 |
10・2 磁気比熱[山内 淳] 517 |
概説 517 |
磁気比熱の測定 519 |
格子比熱の補正 520 |
磁気比熱の実例 522 |
文献 525 |
10・3 磁気光効果[小島憲道] 525 |
概説 525 |
磁気光効果の測定法 528 |
磁気光効果の実例 534 |
文献 536 |
10・4 磁区構造[檜高靖治・牧野弘史] 536 |
磁力利用技術 537 |
磁気光効果利用技術 541 |
電子線利用技術 547 |
文献 553 |
10・5 磁気相転移と磁場[山内 淳] 553 |
概説 553 |
磁場中での反強磁性転移 553 |
スピンフロップ状態 555 |
反強磁性共鳴とスピンフロップ磁場 557 |
メタ磁性 558 |
準位交差転移 560 |
文献 562 |
10・6 超伝導と磁場効果[阿波賀邦夫] 562 |
磁場の侵入 563 |
第二種超伝導体 564 |
実用超伝導線 567 |
Josephson効果 569 |
文献 572 |
10・7 化学における磁場効果[林 久治] 572 |
概説 572 |
ラジカル対機構 573 |
Δg機構 576 |
HFI機構 578 |
LC機構 579 |
その他の磁場効果 579 |
文献 580 |
索引 581 |