| 研究課題/領域番号 |
16206063
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
田村 剛三郎 京都大学, 工学研究科, 教授 (30155262)
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| 研究分担者 |
松田 和博 京都大学, 工学研究科, 助手 (50362447)
乾 雅祝 広島大学, 総合科学部, 助教授 (40213136)
星野 公三 広島大学, 総合科学部, 教授 (30134951)
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| キーワード | 超臨界金属流体 / 放射光 / X線非弾性散乱 / アルカリ金属 / 金属-非金属転移 / ダイナミクス / 高温高圧 / モリブデンセル |
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| 研究概要 |
X線非弾性散乱用モリブデン容器の開発:
反応性の高いアルカリ金属流体を高温で安定に保持し、かつX線を透過できる試料容器をいかに作るかが鍵となるが、本年度において、X線非弾性散乱に必要とされる種々の条件を満たすモリブデン製試料容器の開発に成功した。試料容器は、径の異なる2本の片端封じの円筒をはめ合わせた構造となっており、片端部分の2枚の薄板の隙間に流体試料が入りそこをX線が透過する。本年度の予備的な測定を行った結果、X線非弾性散乱測定では、試料容器の薄板部分よるX線吸収を可能な限り抑えバックグランドを軽減しない限り、意味のある結果を得ることができないということが判明した。数々の試行錯誤を重ねた結果、X線非弾性散乱測定のために必要不可欠な単結晶でかつ10ミクロンという極限的に薄い円板の試作に成功した。これを別途用意したモリブデン円筒の端にMo-Ru合金を用いて2000℃でロウ付けし、試料容器を完成させた。これを用いて、予備的に1800℃までX回折およびX線小角散乱実験を行った結果、薄板部分にトラブルもなく、バックグランドが大幅に軽減し従来のものに比べて格段に良質なデータが得られることが分かった。この試料容器を用いて、平成17年7月に予定されているSPring-8のビームタイムで流体ルビジウムについてX線非弾性散乱の本実験を行う。
ダイヤモンドアンビル高圧装置による高温高圧の発生:
臨界温度が非常に高いナトリウムやリチウムなどの超臨界状態を実現するために、レーザー加熱ダイヤモンドアンビル高圧装置を購入し、光学系を含めたシステム全体の設置と整備を完了した。Nd : YAG(100W, CW, 1064nm)レーザーを用いて加熱し、輻射スペクトルをプランクの式を用いて解析することにより2500℃以上の高温の発生が確認できた。また、ダイヤモンドアンビル装置では、ルビー蛍光スペクトルの圧力変化をモニターすることにより30万気圧の発生が確認できた。以上、今年度は超高温と超高圧を独立に発生させることができたが、今後は高圧下で安定に高温を発生させるための実験条件を探索し確定する。
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