3.圧力発生 |
(1) アンビル |
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1) 材質 |
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@ 材質リスト |
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材質 |
材種 |
メーカー |
メモ |
超硬合金 |
TF05 |
冨士ダイス
[Link] |
とても硬い超硬合金。
主に使用 (e.g., Kawazoe et al., 2011)。
高温実験では断熱を良くする必要があるみたい。 |
超硬合金 |
TF06 |
冨士ダイス |
TF05 よりは硬くない超硬合金。
使用例:Kawazoe & Yamada (2012)。 |
超硬合金 |
F09 |
冨士ダイス |
川井型装置の二段目アンビルとして使用。 |
超硬合金 |
F10 |
冨士ダイス |
6-6 加圧実験の際の一段目として使用。
SMAP1, SMAP2, SMAP3 で使用されている(内海、2004)。 |
超硬合金 |
MF10 |
冨士ダイス |
Ni バインダー。非磁性。中性子実験向き。 |
超硬合金 |
BL130 |
住友電工
ハードメタル |
TF05 とTF06 の間の圧力発生効率 |
超硬合金 |
F グレード |
タンガロイ |
東芝と呼ばれることもある。 |
超硬合金 |
ha-2.4% |
hawedia |
とても硬い超硬合金。 |
超硬合金 |
ha-6% |
hawedia |
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超硬合金 |
ha-7% |
hawedia |
バイロイト大学での現在の標準材種(少なくとも2013-2015年)。 |
焼結ダイアモンド |
WD700C |
住友電工 |
Co バインダー。放射光X線を透過しない。 |
焼結ダイアモンド |
Versimax |
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SiC バインダー。放射光X線を透過する。 |
キュービックBN |
BNS800 |
住友電工 |
Coをバインダーに用いていないため放射光X線が透過出来る。
放射光変形実験で主に使用 (Kawazoe et al., 2011)。 |
SiC |
FCC50 |
フジダイス |
データ不足のため予備実験の必要有り |
ZrO2 |
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使用例:上床 (2008) |
SKH51 |
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26mm角二段目超硬アンビルを押す時の一段目アンビルに使用。 |
A 焼結助剤 |
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Co |
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Ni |
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中性子実験に使用する。 |
SiC |
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放射光X線を透過する。 |
2) 二段目アンビルの大きさ |
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@ 川井型装置用二段目アンビル |
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一辺 |
材質 |
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54 mm |
超硬合金 |
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バイロイト大学で5000 トンプレスを用いて大きな荷重を掛けるときに使用 |
32 mm |
超硬合金 |
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ヨーロッパでの超硬合金製アンビルの標準的な大きさ |
26 mm |
超硬合金 |
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日本での超硬合金製アンビルの標準的な大きさ |
14 mm |
焼結ダイアモンド |
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焼結ダイアモンドアンビルの現在の標準的な大きさ |
10 mm |
焼結ダイアモンド |
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使用例:Kato et al. (1992), Kondo et al. (1993), Kato et al. (1995) |
9.5 mm |
焼結ダイアモンド |
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使用例:Utsumi et al. (1992 Geophysical Monograph) |
4.85 mm |
焼結ダイアモンド |
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使用例:Ohtani et al. (1989) |
A 二段式キュービックアンビル装置(6-6方式)用二段目アンビル |
底面の一辺 |
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26 mm |
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18 mm |
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先端一辺 27 mm の一段目アンビルと組み合わせて使用。 |
12 mm |
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先端一辺 27 mm の一段目アンビルと組み合わせて使用。 |
3) 二段目アンビル先端の大きさ |
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@ 川井型装置用二段目アンビル |
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先端一辺の長さ |
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使用例 |
17 mm |
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15 mm |
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11 mm |
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バイロイト大学で需要が多い。 |
8 mm |
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5 mm |
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4 mm |
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3 mm |
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2 mm |
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Kondo et al. (1993),
Kawazoe and Ohtani (2006 PCM)(圧力較正曲線有り) |
1.5 mm |
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Kato et al. (1992) |
1.0 mm |
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Ohtani et al. (1989), Kato et al. (1992) |
0.5 mm |
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Ohtani et al. (1989) |
A キュービックアンビル装置用二段目アンビル |
先端一辺の長さ |
最高発生圧力 |
温度 |
使用例 |
25 mm |
5.5 GPa |
高温 |
東ら(2003 固体物理) |
23.5 mm |
8 GPa |
室温 |
Wang and He (2012 High Press. Res.)(圧力較正曲線有り) |
20 mm |
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Shimada (1981 Tectonophysics) |
15 mm |
7 GPa |
高温 |
東ら(2003 固体物理) |
10 mm |
10 GPa |
高温 |
東ら(2003 固体物理) |
8 mm |
5.5 GPa |
高温 |
東ら(2003 固体物理) |
6 mm |
7 GPa |
高温 |
内海(2004 高圧力の科学と技術)(圧力較正曲線有り) |
5 mm |
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4 mm |
12 GPa |
室温 |
川添 (2014 高圧力の科学と技術)(圧力較正曲線有り)。
TF05 とTF06 の比較。 |
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10 GPa |
高温・室温 |
Kawazoe and Yamada (2012 High Press. Res.)(圧力較正曲線有り) |
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10 GPa |
高温 |
内海(2004 高圧力の科学と技術)(圧力較正曲線有り)。 |
3 mm |
19 GPa |
室温 |
川添 (2014 高圧力の科学と技術)(圧力較正曲線有り)。
圧力媒体材質の比較((Mg,Co)O、ZrO2、MgO)。 |
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13 GPa |
高温 |
内海(2004 高圧力の科学と技術)(圧力較正曲線有り) |
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高温 |
Kawazoe et al. (2010 PEPI)(圧力較正曲線有り) |
2.5 mm |
25 GPa |
室温 |
Kawazoe et al. (2010 High Press. Res.)(圧力較正曲線有り) |
2.0 mm |
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室温 |
川添 (2014 高圧力の科学と技術)(圧力較正曲線有り)。
TF05、BL130、TFS06、TF06 の比較。 |
1.5 mm |
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室温 |
川添 (2014 高圧力の科学と技術)(圧力較正曲線有り)。
アンビル先端長の比較。
Kawazoe et al. (2012 RSI) |
1.0 mm |
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室温 |
Yagi and Akimoto (1977) |
4) 一段目アンビル |
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27 mm |
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(2) 圧力媒体 |
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1) 材質 |
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材質 |
品名 |
メーカー |
メモ |
(Mg,Co)O |
OM-CO |
美濃窯業 |
Coの添加によってMgOよりも断熱性が良い。
Cr2O3 添加MgO に比べて加工が少ししにくい。 |
Cr2O3 添加MgO |
OM-CR |
美濃窯業 |
Crの添加によってMgOよりも断熱性が良い。
(Mg,Co)O に比べて加工がしやすい。 |
ZrO2 |
OZ-8C |
美濃窯業 |
断熱性が良い。比較的中性子を透過する。
高温高圧下において相転移する。 |
MgO |
OM |
美濃窯業 |
塑性的に柔らかいので静水圧性が良い。
Co・Crを添加したものと比べると断熱性が良くない。 |
MgO |
OM-HD |
美濃窯業 |
OMよりも密度の高いもの。 |
ボロンエポキシ |
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アモルファスボロンに硬化前のエポキシ樹脂を混ぜて作る。
X線散乱パターンをあまり出さない。
800 ℃以下では断熱性が良い(内海、2004)。 |
パイロフィライト |
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高温でアルミナ・シリカへ分解する。
高温高圧下においてシリカが高圧相に相転移する(内海、2004)。 |
焼成パイロフィライト |
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高温でアルミナ・シリカへ分解する。
高温高圧下においてシリカが高圧相に相転移する(内海、2004)。 |
2) 形状 |
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稜あり |
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稜なし |
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(3) ガスケットなど |
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1) ガスケットの機能 |
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(1)圧力の封止、(2)アンビルストロークの確保、(3)アンビル間の絶縁、(4)熱電対の経路、(5)放射光X線の経路。 |
2) 材質 |
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パイロフィライト |
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天然物を使用する。 |
焼成パイロフィライト |
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焼成する前よりも固くなる。 |
紙 |
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(1)熱電対−アンビル間の電気絶縁、(2)ガスケットの支持。 |
テフロンテープ |
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(1)熱電対−アンビル間の電気絶縁、(2)ガスケットの支持。 |
カプトンテープ |
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(1)熱電対−アンビル間の電気絶縁、(2)ガスケットの支持。 |
テフロンブロック |
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ガスケットの支持。 |
3) ガスケット形状 |
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6個の長い台形柱+6個の短い台形柱 |
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12個の台形柱 |
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12個の台形柱+6個の直方体 |
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例:Kondo et al. (1993) |
斜面付き台形柱 |
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4) 接着剤 |
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アロンアルファ ゼリー状 |
東亜合成 |
ガスケットを接着する。 |
写真用セメダイン |
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セメダイン |
ガスケットやスペーサーなどをアンビルに接着する。 |
ピットマルチ2 |
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トンボ |
ガスケットをアンビルに接着する。バイロイト大学で使用。 |
5) 電気絶縁シート(アンビル背面) |
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グラス−エポキシ |
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マイカ |
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(4) プレス |
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シート(DIA型ガイドブロック) |
ガイドブロックとスライディングブロックの間に歳入する。
スライディングブロックの滑動のため。
ガイドブロック−スライディングブロック間の電気絶縁のため
(加熱に必要)。
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グラスエポキシ |
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0.2 mm 厚くらい。
略してガラエポと呼ばれることもある。 |
テフロンシート |
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0.2 mm 厚くらい。 |
テフロンテープ |
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バイロイト大学のD-DIA型変形装置で使用。 |
カプトンシート |
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3) ベースプレート・ステージ |
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ベースプレート |
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ゴニオステージ |
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放射光実験で使用する。 X-Y-Z-回転
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4) 会社 |
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@ プレス会社 |
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住友重機械テクノフォート |
UHP
シリーズ |
バイロイト大学、愛媛大学、SPring-8で使用。 |
シーティーファクトリー
(旧アールデーサポート) |
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トライエンジニアリング(TRY) |
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尾崎 (2004 高圧力の科学と技術) |
南葵エンジニアリング工業 |
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Max Voggenreiter
(マックス・フォーゲンライター) |
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ドイツのプレス会社。バイロイト大学で使用。
会社はバイロイト市の近くにある。 |
A 油圧装置会社 |
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理研機器 |
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[Link] |