| 研究概要 |
本研究における最大の課題であった,エンタルピー(定圧熱容量)変化と体積変化の同時測定が可能な高圧下断熱型熱量計がようやく完成した。エンタルピー測定に関する部分は従来の方法とほぼ同様であるが,高圧に耐え得るため,肉厚が約5mmの銅-ベリリウム製円筒型試料容器(重量約650g)を用いており,圧媒体は容器上部に取り付けたステンレス管を通じて導入される。体積測定に関しては,試料容器内部にベローズを取り付け,試料の体積変化によって生ずるベローズの変位を磁石(ステンレス棒でベローズと連結している)の位置から非接触型のマグネットセンサーで読みとる方法を用いた(分解能1μm)。高圧の発生は油圧ポンプにより行うが,圧媒体には,ポンプ内はケロシン,ベローズ式の隔離器と試料容器内ベローズの間はブタノール(高温用)または3-メチルペンタン(低温用),試料と接する部分は,試料により使い分けるが,基本的にフロリナートを用いることにした。以上の構造で100-375Kの温度範囲(分解能100nK),0-200MPaの一定圧力下(精度0.01bar)で測定可能である。空の試料容器の測定では,熱容量の精度は0.02%以内であった。現在進行中である校正用試料(水)の測定でも同程度の測定精度が得られそうである。校正実験終了後直ちにポリスチレンのガラス転移点(約70K)近傍でのエンタルピー緩和と体積緩和の同時測定を行う予定である。実験はまず,常圧下,高圧下での熱容量測定を行い,その後,大気圧下での温度ジャンプ,高圧下での温度ジャンプ,圧力ジャンプの緩和の測定を順に行っていく予定である。解析としては,まず,データから構造エントロピーや自由体積の時間変化を見積もり,その関係から内部パラメーター理論の有効性を検討したい。
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