真空工学 [S4][対面] ｜シラバス情報

開講年度

2025年度

開講学期

1Q

科目名

真空工学

授業種別

講義

科目名（英語）

Vacuum Engineering

授業情報(授業コード・クラス・授業形態)

A1900073 真空工学 [S4][対面]

担当教員

鷹野一朗

単位数

1.0単位

曜日時限

火曜4限

キャンパス

八王子

教室

1E-106講義室

学位授与の方針

1 基礎知識の修得 20 ％
2 専門分野の知識・専門技術の修得 70 ％
3 汎用的問題解決力の修得 10 ％
4 道徳的態度と社会性の修得 0 ％

具体的な到達目標

真空についての概念を理解し，応用科目や卒論などにおいて，関連する機器の取り扱いが適切に行えるようにします。

受講にあたっての前提条件

物理学、化学を履修していること。また、これらの基礎について復習してください。

授業の方法とねらい

真空工学は希薄気体の分子運動を制御・計測するために確立された学問であり，身近な食品分野や工業分野だけでなく，最先端の宇宙開発分野においても重要な役割を担っています。本科目では，真空の基礎（圧力単位など）を重点的に学んだ後，実際に使用されている真空の測り方（各種真空計の仕組み），真空の作り方（各種ポンプの仕組み）について理解します。

AL・ICT活用

e-ラーニング等ICTを活用した自主学習支援

第1回

授業形態

対面

事前学習

真空とはどのような状態か調べてみましょう。
天気の高気圧，低気圧の単位hPaとは？大気圧とは？
トリチェリの実験とはどのようなものですか？

0.5時間

授業内容

１．「真空の基礎１」真空の定義と圧力，気体の状態方程式
　　　・圧力単位の換算や様々な分野で使われている真空技術とその装置の概要について

事後学習・事前学習

気体の状態方程式を理解しましたか？
理想気体と実在気体の違いは？
分子の運動エネルギーとは？

1時間

第2回

授業形態

対面

授業内容

２．「真空の基礎２」気体の圧力と分子速度
　　　・気体分子速度の計算，ガス種による分子速度の違いについて

事後学習・事前学習

分子の２乗平均速度，平均速度，最大確率速度の違いについて理解しましたか？
分子速度の違いは，何に依存するのでしょうか？
大気圧と真空中では，分子の振る舞いはどのように違うのか考えてください。

1時間

第3回

授業形態

対面

授業内容

３．「真空の基礎３」平均自由行程，コンダクタンス
　　　・真空中における分子の平均自由行程の考え方とその計算，粘性流・分子流領域の違いについて

事後学習・事前学習

平均自由行程の意味と，その計算方法を理解できましたか？
粘性流・分子流領域の圧力の違いによって，真空の測定方法がどのように異なるのか調べてみましょう。

1時間

第4回

授業形態

対面

授業内容

４．「真空計測１」圧力による計測，気体の輸送現象を利用した計測
　　　・中真空圧力を中心とした隔膜真空計やピラニ真空計などの動作原理について

事後学習・事前学習

ピラニ真空計の動作原理は理解できましたか？真空中での熱の伝達を理解することが必要です。
なぜ，ピラニ真空計では高真空を測定できないのでしょう。高真空を測定するためにはどうすればいいでしょう。

1時間

第5回

授業形態

対面

授業内容

５．「真空計測２」気体中の電離現象を利用した計測
　　　・高真空圧力以上を測定できる電離真空計の動作原理，全圧・分圧測定について

事後学習・事前学習

電離真空計の動作原理は理解できましたか？電界の向き，電位によって電子やイオンの動きを把握できるようにしてください。
真空を作るためにはどのような方法がありますか？掃除機でも真空はできますか？

1時間

第6回

授業形態

対面

授業内容

６．「真空ポンプ，真空排気システム」容積移送式ポンプ，運動量移送式ポンプ，ため込み式ポンプ
　　　・低真空までの油回転ポンプや高真空以上の油拡散ポンプ，ターボ分子ポンプの動作原理について

事後学習・事前学習

低真空，高真空，超高真空を作るためのポンプの違いと特徴を理解できましたか？
真空装置の動作手順について理解できましたか？

0.5時間

第7回

授業形態

対面

授業内容

７．到達度試験

事後学習・事前学習

試験で解答できなかったところをもう一度、考えてみましょう。将来のために理解しておくことが重要です。

0.5時間

第8回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

８．「学習内容の振り返り」

事後学習

様々な産業で使われている真空や真空装置について調べてみましょう。

0.5時間

成績評価の方法

授業で行う演習問題（30％），定期試験（70％）で評価し，「Ｄ」以上が合格です。

受講生へのフィードバック方法

学習の振り返りの中で解説します。

教科書

「わかりやすい真空技術　第３版」真空技術基礎講習会運営委員会（編），日刊工業新聞社

参考書

「トコトンやさしい真空技術の本」関口敦，日刊工業新聞社
「真空技術　第３版（物理工学実験）」堀越源一著，東京大学出版会
「真空の物理と応用（物理学選書 (11)）」熊谷寛夫，富永五郎，他（共著），裳華房

オフィスアワー

八王子「火」17：30-19：00，13-409室
または、KU-LMSから質問してください。

受講生へのメッセージ

身近なところではあまり目にしませんが，真空は様々な分野で重要な役割を果たしています。将来に向けて広い視野を持つためにも，このような技術が日本の産業を支えていることを理解してください。

実務家担当科目

実務家担当科目ではない

実務経験の内容

教職課程認定該当学科

該当なし

その他の資格・認定プログラムとの関連