液体-気体超臨界領域におけるセレンの光学的性質

液-气超临界区硒的光学性质

• 批准号: 61540238
• 负责人: 田村 剛三郎
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1986
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1986 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-61540238/
• 关键词: 流体セレン; 超臨界領域; 臨界点; 半導体-金属転移

セレンは、液体から気体へと臨界点(1580℃,380bar)を超えて膨張するとき、鎖状構造をもつ液体半導体から金属的性質をもつ流体へ、さらには気体へと多様な変化を示す。本研究では、この超臨界領域で出現する金属流体の成因を明らかにする目的で、気体側から流体への凝集過程を光吸収スペクトルの測定を通して追跡した。(1)高圧容器の製作;1700℃,1000barまでの温度圧力領域で光吸収係数の測定が可能な高張力鋼製の内熱型高圧容器を設計、製作した。ヒーター、断熱管等の内蔵物を自作し、耐圧光学窓としてサファイアを使用することにより所定の温度圧力下で、光を容器内に導入透過させることができた。(2)光吸収係数測定用セルの製作;種々の試みの末、サファイア管に、両端を光学研磨した二本の透明サファイア棒を挿入し、それらを互にグラスフリットで接合したものを製作した。二本のサファイア棒の間にできる空隙を試料空間とし、その厚みを10ミクロンまで薄くすることが可能となった。(3)超臨界領域での光吸収係数の測定;1700℃もの高温試料から出る強い輻射光は測定の障害となる。透過光と輻射光を区別して取出すため、光源と試料間にチョッパーを設置しかつロックイン検出法を採用した分光光度計を用いることによりこれを克服した。試料空間の厚みが、1,0.1,0.01mmのサファイア光学セルを用いて、1700℃,400barまでの高温高圧下で光吸収係数の測定に成功した。臨界点近傍の高密度セレン気体の吸収スペクトルには、【Se_2】分子に起因すると考えられる吸収バンドの他に、低エネルギー側にエネルギー依存性の少ない平担な吸収が現われる。このことは気体が金属流体へ凝集する途中において金属的性質を示すクラスターの存在を示唆するもので、興味深い。

The critical point (1580 ° C,380bar) of liquid phase transition is shown by the expansion, lock-like structure, liquid semiconductor and metal properties. The purpose of this study is to clarify the origin of metallic fluids in supercritical regions, and to trace the aggregation process of fluids on the gas side by optical absorption. (1)Production of high pressure vessels; measurement of optical absorption coefficient in the temperature and pressure field at 1700℃ and 1000bar; design and production of high pressure vessels made of high tension steel The contents of the heat pipe, etc. are self-acting, pressure-resistant, optical, and transparent under a given temperature and pressure. (2)The optical absorption coefficient measurement method includes the following steps: The gap between the two rods is 10 mm and the thickness is 10 mm. (3)Determination of optical absorption coefficient in supercritical region; Impairment of high temperature sample at 1700℃The difference between transmitted light and radiated light is solved by spectrophotometry. The measurement of optical absorption coefficient under high temperature and high pressure at 1700℃ and 400bar was successful. The absorption properties of high density molecules near the critical point are different from those of low density molecules, and the absorption properties of low density molecules are different from those of high density molecules near the critical point. The properties of the metal in the process of aggregation indicate the existence of the metal.

项目成果

K.Tamura;H.P.Seyer;F.Hensel: Ber.Bunsenges.Phys.Chem.90. 581-586 (1986)

K.Tamura；H.P.Seyer；F.Hensel：Ber.Bunsenges.Phys.Chem.90。

K.Tamura;S.Hosokawa: to be published in Proceeding of the 6th International Conference on Liquid and Amorphous Metals(August,1986,Garmisch-Partenkirchen).

K.Tamura；S.Hosokawa：发表于第六届国际液态和非晶金属会议论文集（1986 年 8 月，Garmisch-Partenkirchen）。