| 研究課題/領域番号 |
26390108
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
若林 邦彦 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 安全科学研究部門, 研究グループ長 (00371089)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 火薬学 / 衝撃起爆機構 / 起爆感度 / レーザー誘起衝撃波 / ナノ秒衝撃圧縮 / レーザー速度干渉計 / ラマン分光法 / ペンスリット |
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| 研究実績の概要 |
時間分解型ラマン分光装置の改良を行い、ペンスリット単結晶の格子振動に由来するストークスラマン及びアンチストークスラマン、さらには分子振動に由来する1300 cm-1程度までのストークスラマンスペクトルをパルス幅6 ナノ秒、波長532 nmの単発励起光照射によって同時測定することを可能とした。その結果、常温において4つの格子振動ピークが観測できた。光学系の透過率補正方法を高度化し、各振動モードのストークス・アンチストークスラマンスペクトルのピーク強度比から格子振動温度を求めた結果、71.5、94.1、142.8 cm-1ピークの格子温度が室温を再現していることが確認され、衝撃圧縮されたペンスリット単結晶の格子温度を測定できる見通しを得た。一方、最も振動数の小さい39.8 cm-1ピークからは妥当な温度を求めることができず、透過率補正方法等の改良が必要であることが分かった。衝撃波発生レーザーの照射強度を変化させることによってペンスリット単結晶に加える衝撃圧を変化させたところ、レーザー照射強度に依存して格子振動及び分子振動由来のピークの形状やシフト量が変化することが示され、変化量が振動モードに依存することなどが示唆された。
衝撃圧縮状態の明確化においては、線結像型レーザー速度干渉計と波長532 nmのレーザーを用いてペンスリット単結晶の移動速度の一次元空間分布を測定した。昨年度までに最適化した手法によって薄板状ペンスリット単結晶を作成し、レーザー照射によって誘起させた衝撃波をペンスリット単結晶[110]軸方向へ伝播させた。金属箔とペンスリット単結晶(110)の界面速度およびペンスリット単結晶(110)の自由表面速度を同時独立測定し、粒子速度が0.2～0.4 km/付近の状態方程式データを得ることができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ほぼ計画通りに進捗している。
特に、実験装置の高度化が順調である。ラマン分光実験とレーザー速度干渉計の組み合わせが今後の課題である。
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| 今後の研究の推進方策 |
ラマンスペクトルのデータ取得・蓄積と解析に注力する。格子振動由来のストークスラマン及びアンチストークスラマンスペクトルから格子温度を測定できる見通しを得たので、結晶構造やすべり面における熱エネルギーの集中などを検討する。同時に分子振動ピークのピーク高さ・面積・シフト量やブロードニング等の変化を総合的に考察し、衝撃エネルギーが格子振動エネルギーや分子振動エネルギーに移動する過程等を検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
H27年度は論文を投稿しなかったため英文校閲費を使用しなかったため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
H28年度に論文を投稿する予定である。この際に英文校閲を行うことで使用する予定である。
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