パルス強磁場用ダイヤモンド・セルの試作

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目的は超高圧に加え超強磁場の複合極限状況下での物性研究を可能にするための圧力容器としてのダイヤモンド・セルを試作することである。多くの研究者に使われてきた従来のセルはダイヤモンド・アンビルを除くすべての部分が金属で作られていたため、パルス強磁場中に入れると誘導電流のため発熱し、必要とする条件下での実験は事実上不可能であった。その上、超強磁場の場合には電磁力によるセルの破壊の心配もあった。本研究では金属ではなく絶縁材料によるセルの試作を行なった。セラミッックスの中では最も高い靱性を有し機械部品としての今後の用途の期待されている部分安定化ジルコニア(Nー660,曲げ強度10000Kgf/cm^2)を各部に使用した。圧力発生の際に機能するスラストベアリングにはアルミナボ-ルを用いた。このセル(外径寸法:35mm×35mm×85mm)のテストとして以下の実験を行なった。1/8カラットの2コのダイヤモンド・アンビル(先端径0.5〜0.6mm)を向い合せ、CuーBeがスケットの穴にルビ-細片をつめて加圧、クランプし、顕微分光法によりルビ-蛍光線R_1の波長を測定して圧力を決定した。36kbarの発生を確認したが、セルのどこにも異常はなく、さらに高い圧力の発生が可能と思われる。今後はこのセルをパルスマグネット(ボア径60mm)にセットして最大36テスラに至る磁場中でルビ-測光を実施して圧力値の変動を明らかにするとともにルビ-の物性に及ぼす圧力と磁場の効果を調べる。また、唯一金属を使用しているがスケットの温度を測定し試料に与える影響を明らかにしてセルの機能を確率する。