ゼロ熱膨張かつ超精密なピストン-シリンダを備えた世界最高精度圧力天びんの開発

• 研究課題/領域番号: 25K01141
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分18020:加工学および生産工学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 武井 良憲 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (00805145)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2028年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2027年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2026年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2025年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 圧力標準 / 重錘形圧力天びん / 真円度測定機 / ゼロ熱膨張材料 / 超精密加工

研究開始時の研究の概要

重錘形圧力天びんの有効断面積を、従来は水銀マノメータで校正してきたが、将来はピストン-シリンダの3D半径計測データで校正する。計測がその基盤技術である。そこからさらに世界先端的な1 ppm 精度に発展させるためには、ピストン-シリンダそのものの作製精度および熱膨張が課題である。本研究の目的は、ゼロ熱膨張かつ超精密なピストン-シリンダを作製すること、また、それをコア部品とする世界最高精度の重錘形圧力天びんを開発することである。本研究では、光学素子の超精密加工技術を応用する。本研究成果は、圧力計測だけでなく、温度や分極率などの計測にも応用可能であり、広範な科学技術分野の発展に寄与する。