1995 年度実績報告書

熱電対出力への圧力効果による超高圧の計測・制御

研究課題

研究課題/領域番号	05555019
研究機関	筑波大学
研究代表者	若槻雅男筑波大学, 物質工学系, 教授 (50114153)
研究分担者	佐藤周一住友電気工業(株), 伊丹研究所, 主任研究員鍵裕之筑波大学, 物質工学系, 講師 (70233666) 高野薫筑波大学, 物質工学系, 助教授 (60133005)
キーワード	超高圧 / 圧力計測 / 実時間計測 / 圧力効果 / 熱起電力 / 熱電対 / データ処理
研究概要	昨年度までに測定系(ハード)の完成、実時間側圧の実証、ランダムノイズの除去による相対的検出感度の向上等が得られた。更に熱電対素線を装置へ導入する部分の温度が0℃でないことを考慮して評価圧に補正を加える方法を実現した。しかし導入部温度の評価に10℃程度の幅(誤差)を許さざるを得ず、これが5GPa程度の評価圧に10%程度の評価幅をもたらし、0.02〜0.05GPaという圧力変動の検出感度とバランスしなかった。この点を、特に今年度の研究進展の中で取り上げ、素線導入部付近の温度分布の考察と導入法の改良を試みた。立方体加圧装置のアンビルは電気的に独立し、熱電対の導出電極に利用できる。その場合冷接点温度はアンビル先端温度となる。先端温度は100℃の程度である。アンビルはその形状と配置から厚い球殻の一部として良い精度で近似され、アンビル斜面上の2点の温度を測定すれば先端温度を推定できる。即ち四角錐体の切頭面である先端面を(実寸に近い)ある有効寸法の球面で近似した。実験によれば、先端温度を1℃以内の幅で評価できることが判った。これはδT(Tk-Ts)に0.7℃の誤差しかもたらさず、評価圧の補正の誤差は1/10に圧縮できた。隣接アンビルの間隙に形成されるガスケットを貫通して素線を導入する当初の方法では圧力勾配と温度勾配が共存しているため導入部温度の定義も不明確であったが、その測定も困難であった。それに対して今年度案出した方法では、熱電対全体が一様な圧力に曝されているため、評価圧補正の理論的背景が極めて明確となった。更に細い素線の使用が可能となり(従来の0.3〜0.4mm^φに対して0.2mm^φ)、素線を通じての熱放散による温度条件の乱れも(定量的評価はしていないが)1/2〜1/4に抑制できる。なお、同一加熱電力に対する熱電対出力を一昼夜にわたって監視した結果Tk=800℃以下では熱電対の劣化はないと判断できる。

研究成果

(8件)

すべてその他

すべて文献書誌 (8件)

[文献書誌] 佐藤周一、角谷均: "高純度ダイヤモンド単結晶の合成" 高圧力の科学と技術,. 4. 308-314 (1995)
[文献書誌] H. Sumiya, S. Satoh, Y. Nishibayashi and Y. Gohda: "Development of high purity synthetic diamonds" Sumitomo Electric Technical Review. No. 39. 69-73 (1995)
[文献書誌] Y. Wang,R. Takanabe and M. wakatsuki: "The stability of the regrowth- treated carbon source in the excess pressure method of growing diamond" Proc, Joint 15th AIRAPT & 33rd EHPRG Int, Conf,, Warsaw, 1995. (accepted)(印刷中). (1996)
[文献書誌] X. Jia, H. Kagi, S. Hayakawa, W. Li Y. Gohshi and M. Wakatsuki: "Cobalt and manganese as impurities in synthetic diamond" Proc. Joint 15th AIRAPT & 33rd EHPRG Int. Conf., Warsaw, 1995. (accepted)(印刷中). (1996)
[文献書誌] M. Wakatsuki, W. Li, Y. Gohda and L. Ding: "Simulated growth process of single- crystal diamond and high pressure" Diamond and Related Materials. 5. 56-64 (1996)
[文献書誌] W. Li, H. Kagi and M. Wakatsuki: "A two-stage method for growing large single crystals of diamond with high quality" J. Cryst. Growth. (accepted)(印刷中). (1996)
[文献書誌] 若槻雅男: "結晶成長ハンドブック(砂川一郎他、編著)(第6章,6.3.2頁pp.148-152を担当)" 共立出版.東京, 1152 (1995)
[文献書誌] 高野薫: ":結晶成長ハンドブック(砂川一郎他、編著)(第4章,4.4.2項pp.333-339を担当)" 共立出版.東京, 1152 (1995)

1995 年度 実績報告書

熱電対出力への圧力効果による超高圧の計測・制御

研究代表者

若槻 雅男 筑波大学, 物質工学系, 教授 (50114153)

研究成果

[文献書誌] 佐藤周一、角谷 均: "高純度ダイヤモンド単結晶の合成" 高圧力の科学と技術,. 4. 308-314 (1995)

[文献書誌] H. Sumiya, S. Satoh, Y. Nishibayashi and Y. Gohda: "Development of high purity synthetic diamonds" Sumitomo Electric Technical Review. No. 39. 69-73 (1995)

[文献書誌] Y. Wang,R. Takanabe and M. wakatsuki: "The stability of the regrowth- treated carbon source in the excess pressure method of growing diamond" Proc, Joint 15th AIRAPT & 33rd EHPRG Int, Conf,, Warsaw, 1995. (accepted)(印刷中). (1996)

[文献書誌] X. Jia, H. Kagi, S. Hayakawa, W. Li Y. Gohshi and M. Wakatsuki: "Cobalt and manganese as impurities in synthetic diamond" Proc. Joint 15th AIRAPT & 33rd EHPRG Int. Conf., Warsaw, 1995. (accepted)(印刷中). (1996)

[文献書誌] M. Wakatsuki, W. Li, Y. Gohda and L. Ding: "Simulated growth process of single- crystal diamond and high pressure" Diamond and Related Materials. 5. 56-64 (1996)

[文献書誌] W. Li, H. Kagi and M. Wakatsuki: "A two-stage method for growing large single crystals of diamond with high quality" J. Cryst. Growth. (accepted)(印刷中). (1996)

[文献書誌] 若槻雅男: "結晶成長ハンドブック(砂川一郎他、編著)(第6章,6.3.2頁pp.148-152を担当)" 共立出版.東京, 1152 (1995)

[文献書誌] 高野 薫: ":結晶成長ハンドブック(砂川一郎他、編著)(第4章,4.4.2項pp.333-339を担当)" 共立出版.東京, 1152 (1995)

1995 年度実績報告書

若槻雅男筑波大学, 物質工学系, 教授 (50114153)

[文献書誌] 佐藤周一、角谷均: "高純度ダイヤモンド単結晶の合成" 高圧力の科学と技術,. 4. 308-314 (1995)

[文献書誌] 高野薫: ":結晶成長ハンドブック(砂川一郎他、編著)(第4章,4.4.2項pp.333-339を担当)" 共立出版.東京, 1152 (1995)