金属容器ベルセロ法による負の高圧発生技術の確立

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本研究は、金の真空蒸着を施されたベルセロ容器を用いて、試料水と腐食しにくく緻密な膜を容器表面に形成することにより、高負圧を得ることを目的として実施された。具体的には、試料室表面(液体密封用の栓)に金の蒸着を施し、600回の温度サイクルを行うことで負圧の増加傾向を観察した。その結果、蒸着を施した栓の負圧は、-8MPaとなり無処理の栓に比べて約2MPa大きくなった。また、蒸着後に脱ガスされた栓についても同様の実験を行った結果、負圧は約6MPa大きくなったが、逆に脱ガスした栓を蒸着した結果、約3MPaしか増加しなかった。これらの結果は、当初の期待に反し、蒸着膜に含まれるガスが負圧の上昇を妨げていることを示している。そこで、負圧に影響を及ぼすこのような膜に含まれるガスの影響を少なくするために系の容積を1/7に縮小した容器(栓のみに蒸着)で実験した結果、負圧はわずか100サイクルで-17MPa(これまでの最高負圧は約3000サイクルで-19MPa)まで急激に上昇し、その後しだいに減少し600サイクルを経過した時点で-12MPaになった。つまり金の真空蒸着は、蒸着膜に含まれるガスの影響が少なければ、わずかなサイクルで大きな負圧をねらえる方法である。なお、蒸着膜の厚さを評価したところ0.5μm程度であった。このことから負圧現象はガスに対して非常に敏感であると考える。今後の課題としては、高負圧発生のほかに今回実施できなかった最大密度点の測定を行いたい。なお、本研究の成果は近く公表する予定である。