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マイクロ波 - Wikipedia
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マイクロ波
マイクロ波（マイクロは、英:Microwave）は、電波の周波数による分類の一つである。
「マイクロ」は、電波の中で最も短い波長域であることを意味する。
一般的には波長1mから100μm、周波数300MHzから3THzの電波（電磁波）を指し、この範囲には、デシメートル波(UHF)、センチメートル波(SHF)、ミリメートル波(EHF)、サブミリ波が含まれる。
しかし、明確な定義がある用語ではなく、より狭い範囲やより広い範囲に対して用いられることもある。
マイクロ波の発振には、マグネトロン、クライストロン、進行波管 (TWT)、ジャイロトロン、ガンダイオードを用いた回路などが用いられる。
伝播（アンテナより電波として空中を伝播させるものを除く）には一般的に同軸ケーブルが使われるが、出力（電力・ワット数）の高いものには金属製の導波管が用いられる。
また、近年ではマイクロストリップ線路など共に固体化（半導体）された発信器の利用も増えてきている。
マイクロ波の応用分野は広く、衛星テレビ放送、マイクロ波通信、レーダー、マイクロ波プラズマ、マイクロ波加熱（中でも最もポピュラーなものが電子レンジ）、マイクロ波治療、マイクロ波分光法、マイクロ波化学、マイクロ波送電などがある。
これらを研究する学問を総じてマイクロ波工学と呼び、その他の応用として、水洗便所の小便器にマイクロ波センサが組込まれ自動洗浄にも採用されている。
日本の地上波アナログテレビ放送では、2012年3月末まで難視聴地域用に第63チャンネルから第80チャンネルまで12GHz付近が割り当てられていた。（「チャンネル (テレビ放送)」の記事を参照）。
マイクロ波の周波数帯[編集]
以下に一般的に用いられる分類を示す。
IEEEのマイクロ波の周波数による分類
名称 帯域 (GHz) 用途
Iバンド - 0.2
Gバンド 0.2 - 0.25 軍用航空無線
Pバンド 0.25 - 0.5 移動体通信・アナログコードレス電話・特定小電力無線
Lバンド 0.5 - 1.5 テレビ放送・携帯電話・インマルサット衛星電話・800MHz帯・対空捜索レーダー
Sバンド 2 - 4 固定無線・移動体向けデジタル衛星放送・ISMバンド（電子レンジ・無線LAN・ワイドスター衛星電話・アマチュア無線など）・航海レーダー・対空捜索レーダー
Cバンド 4 - 8 通信衛星・固定無線・無線アクセス・水上捜索レーダー・対空捜索レーダー
Xバンド 8 - 12 軍事通信・気象衛星・地球観測衛星・航海レーダー・水上捜索レーダー・対空捜索レーダー・射撃管制用レーダー
Kuバンド 12 - 18 衛星テレビ放送・通信衛星
Kバンド 18 - 26 通信衛星
Kaバンド 26 - 40 通信衛星
Vバンド 40 - 75 レーダー・通信衛星
Wバンド 75 - 111 電波天文学
EU・NATOのマイクロ波の周波数による分類
名称 帯域 (GHz) 用途
Aバンド - 0.25
Bバンド 0.25 - 0.5
Cバンド 0.5 - 1.0 800MHz帯
Dバンド 1 - 2
Eバンド 2 - 3
Fバンド 3 - 4
Gバンド 4 - 6
Hバンド 6 - 8
Iバンド 8 - 10
Jバンド 10 - 20
Kバンド 20 - 40
Lバンド 40 - 60
Mバンド 60 - 100
関連項目[編集]
非電離放射線
電波の周波数による分類
ELF SLF ULF VLF LF MF HF VHF UHF SHF EHF THz
3Hz
30Hz
10000km
100000km
30Hz
300Hz
1000km
10000km
300Hz
3kHz
100km
1000km
3kHz
30kHz
10km
100km
30kHz
300kHz
1km
10km
300kHz
3MHz
100m
1km
3MHz
30MHz
10m
100m
30MHz
300MHz
1m
10m
300MHz
3GHz
10cm
1m
3GHz
30GHz
1cm
10cm
30GHz
300GHz
1mm
1cm
300GHz
3THz
100μm
1mm
電磁波
←長波長 短波長→
電波-マイクロ波-赤外線-可視光線-紫外線-X線-ガンマ線-電磁放射線
紫外線
近紫外線（UV-A - UV-B - UV-C） - 遠紫外線（UVU） - 極端紫外線
可視光線
赤-橙-黄-緑-青-藍-紫
マイクロ波
Gバンド-Pバンド-Lバンド-Sバンド-Cバンド-Xバンド-Kuバンド-Kバンド-Kaバンド-Vバンド-Wバンド
電波
テラヘルツ波-ミリ波（EHF）-センチメートル波（SHF）-極超短波（UHF）-超短波（VHF）-短波（HF）-中波（MF）-長波（LF）-超長波（VLF）-極超長波（ULF）- 極極超長波（SLF） - 極極極超長波（ELF）
放射線（物理学と健康）
単位
放射線量の単位-放射能の単位
測定
放射線・放射能計測機器
放射線の種類
電磁放射線（X線-ガンマ線）-粒子放射線（アルファ線-ベータ線-中性子線-陽子線）
物質との相互作用
各放射線と物質との相互作用
放射線と健康
基本概念
放射線生物学-放射線医学-放射線被曝-保健物理学
放射線の利用
放射線源-放射線療法（レントゲン（X線撮影）-ポジトロン断層法 (PET)-コンピュータ断層撮影（CTスキャン））-後方散乱X線検査装置-食品照射-原子力電池
法律・資格
放射線管理区域-放射線管理手帳-放射線取扱主任者-技術士原子力・放射線部門-原子炉主任技術者-核燃料取扱主任者-エックス線作業主任者-ガンマ線透過写真撮影作業主任者-日本の原子力関連法規
放射線と健康影響
放射線の健康影響
関連人物
放射線研究者
放射能被害など
放射能汚染-核実験の一覧-原子力事故の一覧
関連団体
日本の原子力関連組織-原子力関連の国際組織
Category:放射線
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周波数帯
プラズマ - Wikipedia
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プラズマ
この項目では、理工学分野で電離気体を意味する用語について説明しています。
医学・生理学における血漿 (blood plasma) については「血漿」をご覧ください。
生物学における原形質 (protoplasma) については「原形質」をご覧ください。
出典は列挙するだけでなく、脚注などを用いてどの記述の情報源であるかを明示してください。記事の信頼性向上にご協力をお願いいたします。（2011年12月）
プラズマボール。
繊維状の構造はプラズマの複雑性を表している。
電子が励起状態から低いエネルギー準位に緩和するとき、エネルギーの差に対応した光が放出される。
プラズマ（英語：plasma、英語発音: / pl zm /）は固体・液体・気体につづく物質の第四の状態の名称であって、通常は「電離した気体」をイメージに持つ。
ここではまず、プラズマの一般的解説を与え、ついでそれを巡るいろいろな話題について記す。
プラズマの正確な定義と物性については別項目「プラズマ物理」を参照のこと。
メーザー - Wikipedia
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メーザー
メーザーを放出する水素メーザーキャビティ (注：ピンク色の光はメーザーではない。メーザーは肉眼では不可視である)
メーザー（英語:maser）とは、誘導放出によって発生するコヒーレントなマイクロ波のこと。
Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation（誘導放出によるマイクロ波増幅）の略称である。
メーザーはレーザー同様、非常に指向性・単波長性が高い。
指向性の高さから、先端科学用ピンポイント加熱装置などに用いられることがある。
また、分子構造の解析にも利用される。
原理[編集]
水素メーザー発生装置の概要
レーザーと同様に反転分布を用いて発生 (発振) させる。
固体メーザーにおいては常磁性共振による原子の放射を直接利用しており、適切なキャリアを封入したキャビティ (共振筒) 内にマイクロ波を照射し、キャリアの共振によって発生する特定波長・コヒーレンスなマイクロ波を取り出すことによって得られる。
フォノンを増幅・発振させたフォノンメーザーも存在する。
たとえば超低温としたクロムイオン含有ルビーにマイクロ波でポンピングを行い、超音波を発振させる実験が1963年に成功している。
歴史[編集]
理論研究の発表は1952年、ジョセフ・ウェーバーによって行われた。
これは量子力学の応用に基づくものであった。実際の発振は1954年、コロンビア大学のチャールズ・タウンズらによる。
これはレーザーの発明 (理論:1958年・初の発振:1960年) に先行するもので、メーザーの開発発展がレーザーを生むことになった。
初の発振はアンモニアメーザーによって行われた。
その後、1958年にルビー結晶メーザーが、1960年に水素メーザーが開発された。
これらの発見によって電磁波工学技術が飛躍的に発展した。
また原子時計や極めて高精度の周波数カウント技術の発展に繋がった。
天体[編集]
メーザーを発振している「メーザー天体」が宇宙には存在し、観測の対象となっている。
登場するフィクション作品[編集]
映画やゲームなどの作品に、メーザーの名を冠した武器などが登場する。
ただし、作品中の効果や設定の原理などは、実際のメーザーとは異なっていることが多い。
『フランケンシュタインの怪獣 サンダ対ガイラ』及びその後のゴジラシリーズにはメーザーを攻撃に転用したメーサー殺獣光線車など、多様なメーサー兵器が登場する。
『超電子バイオマン』のバイオロボによる必殺技 (剣技) は「スーパーメーザー」と呼ばれる。
『機動戦士ガンダム』に登場するモビルスーツ、ゾックには「フォノンメーザー砲」という名称の武装が装備されており、以降のシリーズにも同名の武装を装備したモビルスーツが幾つか登場している。
『ファイナルファンタジーVIII』にて「メーザーアイ」という攻撃技が存在する。
ファミリーコンピュータ用ビデオゲーム『サンサーラ・ナーガ』では、主人公が装備できる最強の攻撃力を持つ武器として「メーザーほう」が登場し、精密機器と説明される。
ゲームボーイ用ゲーム『時空の覇者 Sa・Ga3』では、雷属性のダメージを与える武器として「メーザーほう」が存在する。
Marathonシリーズのサードパーティーシナリオ「Rubicon」において、「ダンギ・メーザー」という武器が登場する。メーザーの特徴通り発射されても軌跡が見えず、威力の高い兵器となっている。
魔法科高校の劣等生では、振動現象に関与する魔法が得意な登場人物が「フォノンメーザー」を発生させる魔法を使う。
『ファンタシースター 千年紀の終りに』に登場するアンドロイドの内蔵武器に「フォノンメーザー」が存在する。
ただし、近年の作品では「(超高出力の) マイクロ波照射」という名称が一般的になっている。
脚注[編集]
^ 武藤敬、下妻隆「2. 高周波加熱技術ことはじめ(高周波によるプラズマ加熱技術入門) (PDF)」 、『プラズマ・核融合学会誌』第82巻第6号、社団法人プラズマ・核融合学会、2006年、 376-390頁、ISSN 0918-7928、NAID 110006282078。
^ 田幸敏治 (2007年11月1日). “フォトンテクノロジー技術部会講演要旨 (PDF)”. 社団法人日本オプトメカトロニクス協会.2011年12月19日閲覧。
参考文献[編集]
長倉三郎ほか編 『岩波理化学辞典』 岩波書店、1998年、第5版。ISBN 4-00-080090-6。
霜田光一「量子エレクトロニクスの変遷」、『日本物理學會誌』第51巻第3号、社団法人日本物理学会、1996年、 179-184頁、ISSN 0029-0181、NAID 110002077069。
関連項目[編集]
レーザー
電磁気学
光学
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光学
レーザー