『 電磁波 』 ( 電波・光など ) を利用した 『 振動 』 の録音

『 電磁波 』 ( 電波・光など ) を利用した 『 振動 』 の録音



・　光 ( 可視光 )　を利用した場合


Ⅰ

子供の科学 2010年 03月号

誠文堂新光社
出版社: 誠文堂新光社; 月刊版 (2010/2/10)

URL　：　http://yaplog.jp/sibahara/archive/561

P82　～　83　より



科学のチカラ

光で音を伝える

東京大学教養学部特任教授
NPO法人ガリレオ工房理事長
滝川 洋二





父　光を太陽電池に当てると電気が流れる。音によるガラスの振動を光の動きに変え、太陽電池で光の動きを電流の強弱に変える。その信号をスピーカーに入れると音になるんだ。

･･･

父　録音機材はどれでも大丈夫だよ。スピーカーは、増幅機能 (アンプ) 付きだと聞きやすい。あとは声の振動を光の動きに変えるのに、紙コップの底を取って、アルミホイルのきれいに光る側を外に向けてぴんと張る。これで完成だ。

･･･










参考　１　


はじめての半導体 -しくみと基本がよくわかる
(初歩の工学)

内富 直隆 (著)

技術評論社

URL　：　http://yaplog.jp/sibahara/archive/557


P136　～　137　より


４－７　光を検出するフォトダイオード

URL　：　http://yaplog.jp/sibahara/archive/558






参考　2


同上、同資料

P148　～　149　より


５－１　太陽光を電気に変える太陽電池

URL　：　http://yaplog.jp/sibahara/archive/560







・　レーザー　を利用した場合


Ⅱ

engadget　日本版

URL　：　http://japanese.engadget.com/


数百円で作れるレーザー盗聴器

記事　
URL　：　http://japanese.engadget.com/2007/08/31/DIY-laser-long-distance-listening-device/

動画　URL　：　レーザー盗聴器の製作、実演ムービー

http://www.tcct.zaq.ne.jp/kei/memo/rezatoucyoukiEngadget%20Japanese.flv

↑↑↑
直接、クリックしても再生されないようです。
お手数ですが、一度、デスクトップにダウンロードしてから再生してご覧ください。


より

仕組みは盗聴したい部屋の窓ガラスにレーザーを当て、その反射光の強さを計測するというもの。部屋の中の音は窓ガラスを微かながら震わせるので、反射したレーザーもその震動に影響されてその進行方向がブレることとなります。そのブレを観測することで、元の音を再現できる訳です。


※　詳しくは、上記のリンクの記事と動画を御覧下さい。




参考　3


同上、同資料

P138　～　139　より


４－８　光導電効果で光を検知するフォトセル

URL　：　http://yaplog.jp/sibahara/archive/559







※

電磁波によるフレイ効果、マイクロ波オーディオ効果の測定機器　←　過去、作成　未完

URL　：　http://www.tcct.zaq.ne.jp/kei/memo/Microwaveauditoryeffectsokuteikiki.htm



資料 ：　電磁波　 『フレイ効果、マイクロ波聴覚効果など』　(Microwave Hearing Effect　,　Frey effect）

URL　：　http://kokoronokoe.at-ninja.jp/siryoudennjiha.htm


特許 ：　電磁波　 『フレイ効果、マイクロ波聴覚効果など』　(Microwave Hearing Effect　,　Frey effect）

URL　：　http://kokoronokoe3.ninja-web.net/MyHome5+1/tokkyodennjiha.htm


加害者への公開質問状様の証明用データリンク

URL　：　http://www.tcct.zaq.ne.jp/kei/memo/kagaisyaheno.htm

加害者への公開質問状様の証明用データリンク　プラグ編

URL　：　http://www.tcct.zaq.ne.jp/kei/memo/kagaisyahenop.htm


門真市 門真学園保育園前、電磁波調査

URL　：　http://www.tcct.zaq.ne.jp/kei/memo/kadomagakuennhoikuenn.htm

子供の科学 2010年 03月号

子供の科学 2010年 03月号

誠文堂新光社





出版社: 誠文堂新光社; 月刊版 (2010/2/10)
ASIN: B0034Z40M2


誠文堂新光社
URL　：　http://www.seibundo-shinkosha.net/

URL　：　http://www.seibundo-shinkosha.net/products/detail.php?product_id=2596

Amazon
http://www.amazon.co.jp/%E5%AD%90%E4%BE%9B%E3%81%AE%E7%A7%91%E5%AD%A6-2010%E5%B9%B4-03%E6%9C%88%E5%8F%B7-%E9%9B%91%E8%AA%8C/dp/B0034Z40M2

太陽光を電気に変える太陽電池

太陽光を電気に変える太陽電池


はじめての半導体 -しくみと基本がよくわかる
(初歩の工学)

内富 直隆 (著)

技術評論社

URL　：　http://yaplog.jp/sibahara/archive/557


P148　～　149　より




５－１　太陽光を電気に変える太陽電池





　クリーンエネルギーの主役として注目される太陽電池は、さまざまな発電素材で研究開発が進められていますが、そのどれもが第4章で説明したフォトダイオードと同じ半導体のpn接合を応用したものです。

　一般に普及している結晶シリコン太陽電池は、p形シリコンウエハーの表面に熱拡散でn形層を形成してpn接合を作ります。そしてさらに表面に窒化シリコン ( SiN ) 膜で太陽光の反射防止膜を作り、その上に櫛形に電極を形成します。裏面にアルミ電極を蒸着すればシリコンソーラーセルの完成です。

　実際のソーラーセルでは、太陽光をできるだけ多く結晶内部に取り込むよう、表面を逆ピラミッド状の凸凹構造 ( テクスチャー ) にして、入射面から反射した光を別の面で吸収するように工夫されています。そして表面の反射防止膜でさらに反射を低減しているため、ソーラーセルの表面は光がほとんど戻らないので黒く見えます。シリコンソーラーセル1つの起電力は約0.5ボルトで、10センチから15センチ角のセルを何枚も直列につないで、ガラスとバックフィルムで封止したものが太陽電池モジュールです。

　なお、太陽電池で発電される電力は直流ですから、実際に家庭で使うときには、インバーターと呼ばれる回路で交流に交換します。また、電池といっても乾電池のように電気を蓄えておく機能はありません。

　あらためて発電原理を見ておきましょう。
　pn接合に太陽光が当たると、バンドギャップ以上の光エネルギーを吸収して、伝導帯に電子が、価電子帯に正孔が発生します。発生した電子はn形半導体のほうに移動し、正孔はp形半導体のほうに移動します。

　その結果、p形領域にはプラス、n形領域にはマイナスの電圧が発生して、外部に電流を流せるようになります。なお、電流はプラスのp形領域側の電極からn形領域側の電極に向かって流れます。( 電子の流れの逆向きが電流の流れ ) 。これが半導体pn接合の光起電力効果です。

光導電効果で光を検知するフォトセル

光導電効果で光を検知するフォトセル


はじめての半導体 -しくみと基本がよくわかる
(初歩の工学)

内富 直隆 (著)

技術評論社

URL　：　http://yaplog.jp/sibahara/archive/557


P138　～　139　より




４－８　光導電効果で光を検知するフォトセル





　半導体にバンドギャップ以上の光エネルギーを当てると、光が吸収されて電子と正孔 ( ホール ) が生成されます。その結果、電子や正孔が増加して半導体の導電率が上がります。このような効果を光導電効果と呼んでいます。

　光導電効果を利用すると、光強度の検出器に使えます。フォトセルと呼ばれるもので、可視光の検出では硫化カドミウム ( CdS ) やカドミウムセレンレン化鉛 ( PbSe ) などが用いられています。

光を検出するフォトダイオード

光を検出するフォトダイオード


はじめての半導体 -しくみと基本がよくわかる
(初歩の工学)

内富 直隆 (著)

技術評論社

URL　：　http://yaplog.jp/sibahara/archive/557


P136　～　137　より




４－７　光を検出するフォトダイオード





　半導体にバンドギャップエネルギー以上の光を当てると、光が吸収されて伝導帯に電子が、価電子帯に正孔が生成されます。この電子と正孔をpn接合を介して電流として取り出して光を検出する素子がフォトダイオードです。受光感度は、光子が100個入ってきたときに何個の電子と正孔対が発生するかを示す量子効率によって表されます。光が受光面で反射しないような工夫をすることにより光を結晶内に効率よく取り込み、100％近い量子効率が得られています。

　ところで半導体ではバンドギャップエネルギーよりも小さなエネルギーの光が入射しても光の吸収は生じないので、そのような波長の光は検出することができません。つまりフォトダイオードが受光して検出できる波長の光は、pn接合を構成する半導体によって決まることになります。一般に、波長が0.9マイクロメートル ( μm ： 10-6 m ) 以下の近赤外領域や可視光領域ではシリコンフォトダイオードが用いられます。一方、光通信で採用されている波長は1.33マイクロメートルや1.55マイクロメートルなので、シリコンフォトダイオードでは光を透過させて使うことができません。この場合には、シリコンよりもバンドギャップエネルギーの小さなインジウムガリウムヒ素 ( InGaAs ) が使われています。

　フォトダイオードは、普通はバイアスをかけないゼロバイアスで使用することができます。ゼロバイアスでは光を照射するとp形領域にはプラス、n形領域にはマイナスの電圧が発生して電池のように外部に電流を流せるようになります ( 光起電力効果と呼ぶ ) 。第5章の太陽電池は、このようなフォトダイオードを多数並べたものと考えることができます。

　また、p形領域とn形領域の間に真性半導体 ( 絶縁体：i層 ) を挟んだpin ( ピン ) フォトダイオードは、i層があるためにそのままでは電流が流れないので逆バイアスをかけて使用します。逆バイアスをかけると空乏層内の電界が強くなり、光を吸収して発生した電子と正孔はこの電界によって力を受け、空乏層内を高速で通り抜けます。pinフォトダイオードは、pn接合ダイオードよりも高速で高感度の特徴があり、光通信システムや光制御に利用されています。

　さらに、逆バイアスの電圧を大きくしていくと電子と正孔はさらに猛スピードで空乏層内を移動し、その際原子と衝突して新たに電子を発生させます。このようにしてねずみ算式に電子と正孔が増加することを雪崩 ( アバランシェ ) 現象と呼び、このような現象を利用して使われるフォトダイオードをアバランシェフォトダイオード ( APD ) と呼んでいます。この場合の増幅率はシリコンで100ぐらいです。このようなAPDは、もっぱら微弱な光を検出するときに使われています。

　なお、このフォトダイオードにトランジスターを組み合わせて、フォトダイオードの微小な起電力を大きな電流変化として取り出せるようにした光センサー素子がフォトトランジスターです。

はじめての半導体 -しくみと基本がよくわかる (初歩の工学)

はじめての半導体 -しくみと基本がよくわかる

(初歩の工学)





内富 直隆 (著)


技術評論社
URL　：　http://gihyo.jp/book

出版社: 技術評論社 (2009/10/7)
ISBN-10: 4774139718
ISBN-13: 978-4774139715

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http://www.amazon.co.jp/gp/product/4774139718/ref=pd_lpo_k2_dp_sr_1?pf_rd_p=466449256&pf_rd_s=lpo-top-stripe&pf_rd_t=201&pf_rd_i=4769311699&pf_rd_m=AN1VRQENFRJN5&pf_rd_r=041R4YPN09PWE3Q4GQSA



第1章 半導体とは何か
• 1 半導体の生い立ちは「半端な導体」だった
• 2 電気抵抗率のレンジの広さこそが半導体の特徴
• 3 温度上昇で抵抗率が急激に低下する特異性
• 4 不純物に敏感に反応するのも典型的な半導体特性
• 5 量子論が解き明かした半導体の電気的ふるまい
• 6 バンド理論でわかった半導体の熱特性の正体
• 7 真性半導体と不純物半導体
• 8 電気を運ぶキャリア（「電子」と「正孔」）
• 9 不純物半導体と価電子制御
• 10 n形半導体とp形半導体
• 11 n形半導体と電荷伝導のしくみ
• 12 p形半導体と電荷伝導のしくみ
• 13 n形，p形の名付け親はベル電話研究所
• 14 pn接合におけるキャリアの動き
• 15 pn接合の平衡状態をバンド図で見ると
• 16 pn接合に電圧（バイアス）をかけると
• 17 逆方向バイアスと降伏現象
• 18 光る半導体と光らない半導体の違い
• 19 半導体の発光波長はどのように決まるのか
• 20 半導体の面白さは混晶にある
• 21 ヘテロ接合構造と二次元電子ガス
• 22 電子を閉じこめる量子井戸
• <量子論の夜明け>

第2章 半導体デバイスの誕生

1 エレクトロニクスの始まり
2 真空管から半導体の時代へ
3 トランジスターの発明
4 接合型トランジスターの動作原理
5 トランジスターの増幅作用
6 電界効果トランジスター（FET）
7 MOSトランジスター（MOSFET）
8 MOSトランジスターの動作特性
9 化合物半導体トランジスター（MESFET）の活躍
10 高電子移動度トランジスター（HEMT）
11 ヘテロ接合バイポーラトランジスター（HBT）


第3章 半導体集積回路と製造技術

1 IT時代を支える半導体集積回路
2 デジタルICの基本はCMOSインバーター
3 半導体メモリーの代表格ダイナミックRAM
4 記憶が消えないフラッシュメモリー
5 イメージセンサーは電子の目
6 携帯時代のモノリシック・マイクロ波集積回路（MMIC）
7 半導体集積回路ができるまで
8 高純度なシリコン単結晶の作り方
9 化合物半導体インゴットの作り方
10 ウエハーの切り出しと加工
11 ウエハーの表面を覆う半導体薄膜エピタキシー技術
12【前工程】集積回路の進化はリソグラフィが決め手
13 金属電極の作り方 スパッタリング法
14 MOSトランジスターの製造工程
15【後工程】ダイシングから半導体チップまで


第4章 オプトエレクトロニクス

1 脚光を浴びるオプトエレクトロニクス
2 半導体が光る3つのメカニズム
3 pn接合で光る発光ダイオード
4 ダブルへテロ構造が発光ダイオードを明るくする
5 青色発光ダイオードの実現
6 時代は白色発光ダイオード
7 光を検出するフォトダイオード
8 光導電効果で光を検知するフォトセル
9 レーザーとはどんなものなのか
10 レーザー発振はどのようにして起こるのか
11 半導体レーザーの基本構造


第5章 エネルギー変換技術

1 太陽光を電気に変える太陽電池
2 太陽電池の種類と変換効率
3 普及が進むシリコン系太陽電池
4 化合物系太陽電池CISとCIGS
5 重箱状に重ねて高効率化するタンデム型太陽電池
6 透明な半導体薄膜
7 熱を直接電気エネルギーに変換する熱電変換素子


第6章 半導体の最新動向

1 電子だけでも光る量子カスケードレーザー
2 粉から半導体に変身する亜鉛華ZnO
3 半導体と磁性体を融合するスピントロニクス
4 炭化シリコンSiCが鍵を握るパワーエレクトロニクス