空洞共振器と温度の関係について

質問

空洞共振器は温度の影響を受けてQ値が変動すると聞きました。
これはなぜでしょうか？

共振器の温度係数τfと関係がありますでしょうか？
温度係数に関する式は
τf=1/f0・⊿f(φD, L)/⊿T
ｆ、f0は共振周波数、⊿fは共振周波数の変動量、φDは共振器の径、Lは共振器の軸長です。
温度係数についての式は下記サイトから引用しました。
http://www.spc.co.jp/spc/pdf/giho19_06.pdf

ご回答宜しくお願い致します。

回答No.2

101325 · ベストアンサー

共振器の材質の比抵抗が温度変化するから、と考えるのが素直なんじゃないかなと思います。

> 共振器の温度係数τfと関係がありますでしょうか？

関係はあるのでしょうけど、比抵抗の温度係数と比べると、その効果は桁違いに小さいです。サイトの説明によれば、共振器の温度係数は共振器の材質の線膨張係数に由来しているとのこと。空洞共振器が銅製だとすると、線膨張係数が17e-6/℃、銅の抵抗の温度係数が4.4e-3/℃ですから、温度変化率が二桁違います。ですので、共振器の形が変わることに由来するQ値の変化は、あったとしても比抵抗が変わることによる損失の変化(に由来するQ値の変化)の1/100くらいではないでしょうか。

気体の誘電損失に関しては、共振周波数がマイクロ波領域の共振器なら、無視していいです。

お礼

大変参考になりました。ありがとうございました！

回答No.1

ORUKA1951

高校あたりで、アボガドロの法則を化学で習ったはずです。
同温、同圧、同体積の気体には同数の分子が含まれる。
そして、気体の体積は圧力に反比例し、温度(絶対温度)に比例するとも。
同じ体積の気体であっても、そこに存在する気体分子の数は、温度と圧力に依存します。
このことから、気体の誘電率はそこに含まれる気体分子の数によって変わるのですから・・
　ですから、見事に気圧と温度の関数になっているはずです。

　科学って、みんな密接に関わっているのですよ。