光ファイバ導入を用いた圧力その場決定方法及び標準圧力センサーの開発

圧力下物性測定における圧力を測定する方法は、熱力学に基づき圧縮率を求めることにより決定する直接方法、および熱電対、温度抵抗素子、ホール素子のような基準試料の物性測定することにより決定する間接方法がある。圧力の測定は、簡便に測定でき、もっとも信頼されている方法の一つとして、ルビー発光を測定する方法が多くの研究者によって採用されている。本研究ではこのルビー発光による圧力測定を光ファイバーを用いて、圧力発生容器中の圧力を常に(温度変化中、磁場変化中も)測定する手法を確立し、低温、高磁場下での多重環境下での圧力決定法の確立および圧力センサーの開発を目的とし行った。これまでの研究により、ピストンシリンダー型圧力容器およびダイアモンドアンビル型圧力容器において、光ファイバーを用い、ルビ発光による圧力決定およびマンガニン線による圧力校正を行い光ファイバーを用いることにより、光の届かないピストンシリンダー型圧力容器やブリッジマンアンビル型圧力発生容器においても性格に圧力を見積もることに成功した。さらに、種々の圧力媒体中で圧力を測定することにより、静水圧性の評価を行うことが出来た。また、DACにおいては、低温で1割程度圧力が上昇することを明らかにした。

圧力下物性測定における圧力を測定する方法は、熱力学に基づき圧縮率を求めることにより決定する直接方法、および熱電対、温度抵抗素子、ホール素子のような基準試料の物性測定することにより決定する間接方法がある。圧力の測定は、簡便に測定でき、もっとも信頼されている方法の一つとして、ルビー発光を測定する方法が多くの研究者によって採用されている。本研究ではこのルビー発光による圧力測定を光ファイバーを用いて、圧力発生容器中の圧力を常に(温度変化中、磁場変化中も)測定する手法を確立し、低温、高磁場下での多重環境下での圧力決定法の確立および圧力センサーの開発を目的とし行った。これまでの研究により、ピストンシリンダー型圧力容器およびダイアモンドアンビル型圧力容器において、光ファイバーを用い、ルビ発光による圧力決定およびマンガニン線による圧力校正を行い光ファイバーを用いることにより、光の届かないピストンシリンダー型圧力容器やブリッジマンアンビル型圧力発生容器においても性格に圧力を見積もることに成功した。さらに、種々の圧力媒体中で圧力を測定することにより、静水圧性の評価を行うことが出来た。また、DACにおいては、低温で1割程度圧力が上昇することを明らかにした。