| 研究課題/領域番号 |
11490032
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
広領域
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| 研究機関 | 東海大学 |
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研究代表者 |
川島 康 東海大学, 工学部, 教授 (80169721)
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| 研究分担者 |
帯川 利之 東京工業大学, 工学部, 教授 (70134830)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
13,900千円 (直接経費: 13,900千円)
2001年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2000年度: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円)
1999年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
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| キーワード | 高圧 / 高温 / パルスレーザー / 高圧測定 / 高温測定 / 高圧発生 / 高温発生 / 熱膨張 / 超高圧 / サファイアアンビル / ダイヤモンドアンビル / 超高圧力測定 |
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| 研究概要 |
光透過性を持つアンビルによって加圧されている試料に対してパルスレーザー光を照射することにより加熱して、その熱膨張を拘束して超高圧力を発生させる方法とその工業的応用の可能性について検討し、次のような結果が得られた。
(1)圧力媒体として光吸収係数が大きい材料を用い、パルスレーザー光照射用窓アンビルと反対側のアンビルを通してルビー蛍光線を観察することより、超高温域からの輻射光の影響を受けずに、ルビー蛍光線の測定が可能となった。
(2)高圧セル内試料におけるレーザスポット位置およびスポット径を可変できるレーザー照射顕微鏡を考案して、アンビルを破損させることなく、試料にパルスレーザーを照射できるようにした。
(3)サファイアアンビルについて、熱膨張拘束用アンビルとしての適正を検討し、ダイヤモンドと比較して機械的強度はかなり小さいが、その光透過性と熱伝導率により、エネルギー効率よく試料を加熱でき、長時間高圧力の維持が可能となることがわかった。
(4)黒鉛粉末をサファイアアンビルによって加圧して、パルスレーザーを照射する超高圧発生実験を行い、1TPa近くの高圧力下で射出される波長のルビー蛍光線が観察された。
(5)輻射スペクトルによる高温測定によって、上記黒鉛粉体の一部が3200℃以上に加熱されていることがわかった。
(6)上記の結果に基づいて黒鉛圧粉体における温度分布を計算することにより、4000℃以上の気化(爆発)したと予測される領域が広く存在することがわかった。
(7)サファイアアンビルを用いれば、1mm^3オーダーの容積を持つ数百GPaを越える超高圧域を0.5ms程度の時間発生できることがわかった。これらの結果に基づいて、数百GPaを越える超高圧力の工業的応用への展望が示された。
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