2007 Fiscal Year Annual Research Report
超低温・超高真空環境におけるダイヤモンドクラスターの圧力媒体としての特性
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19656045
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
東 保男 High Energy Accelerator Research Organization, 機械工学センター, 准教授 (70208742)
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| Keywords | 極低温 / 圧力媒体 / 真空容器 / ダイヤモンドクラスター / ピストン |
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| Research Abstract |
研究の目的
極低温環境中における流体として振舞う物質を実験的に検討することは非常に意義があると考えられ、また、未知の分野である。そこで、ダイヤモンドクラスターのようなナノ構造を持つ物質が極低温化でどのような振る舞いをするかを実験的に求めることは学術的な特色である。
一方では、ダイヤモンドクラスターが流体としての特性を用いるならば、極低温環境は基より液体窒素、酸素あるいは水素環境化でのマニュピレータヤアクチュエータとして応用できる。このことは宇宙産業や極低温環境での基礎実験装置にたいしてブレークスルーを与えることであり独創的な点であると考えられる。大きさと結合力の間の結合力はほとんどファンデルワールス力でなおかつ化学的に非常に安定であることから流体としての性質を持つ可能性が十分あると考えられる。液体分子の大きさと同程度で表面が化学的に安定で、分子同士を近づけたときファンデルワールス力のみによる弱い結合をする物質を現在の物質科学分野から検討する。
平成19年度実績概要
低温実験をおこなう前に、各種クラスター(ダイヤモンド、酸化アルミナ、酸化ジルコニュウム)の室温、真空環境における流動特性について検討した。またクラスター表面が汚染、水分による流動特性の変化を調査するため、クラスターをアルコール洗浄し、300℃のベーキングを真空中でおこなう前後に摩擦係数の測定をおこなった。その結果、洗浄およびベーキングにより摩擦係数が激減することがわかった。
次に、低温実験が可能なクライオスタットの設計製作をおこなった。クラスターを伝導により冷却可能にし、クラスターを封入する容器も設計製作した。クラスターの伝達特性測定冶具も製作した。
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