1993 Fiscal Year Annual Research Report
熱膨張拘束によるダイヤモンド単結晶育成高圧装置に関する研究
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05650125
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
川島 康 東海大学, 工学部, 助教授 (80169721)
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| Keywords | 高圧装置 / 熱膨張 / ダイヤモンド単結晶育成 / 圧力測定 |
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| Research Abstract |
熱膨張拘束による静的高圧装置は,従来の外力方式の高圧装置のように大型プレスを必要としないだけでなく,構造が単純であり,摺動部を含まないので高圧発生には摩擦を伴わない.これらのことからこの装置は従来のものより大きな高圧領域を得るのに適していると考えられる.ダイヤモンド合成や単結晶育成には圧力と温度を一定に保持し,これらを連続的に監視できることが望ましい.そこで,今年度は本装置の構造および特色を利用して,拘束力から発生圧力を推定する連続的圧力測定法を開発した.拘束力は装置の拘束用支柱に歪ゲージを貼りACブリッジ方式の動ひずみ計を用いて測定した.支柱に生じる歪は非常に小さいので,GPIBを介してコンピュータに取り込まれた測定データを平均化することによって電気的ノイズを除去した.このようにして測定された拘束力から発生圧力を推定し,この値と有限要素法によって予測される発生圧力および金属の融点の圧力依存性を利用する圧力測定結果を比較した.その結果,次のようなことが明かとなった.(1)フッ化リチウムを圧力発生源とした高圧発生実験において本方法による圧力測定を行い,1000℃で4.2GPaの高圧発生を確認した.(2)塩化ナトリウムを圧力発生源として用いた場合について,本方法による圧力の連続測定と圧力発生源の中心に挿入したアルミニウム片の融点の測定を同時に行い,発生圧力はアルミニウムの融点の圧力依存性から845℃で2.8GPa,拘束力の測定から2.4GPaであると推定された.(3)有限要素法により予測される発生圧力は拘束力測定から求められる圧力値に近い.
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