レーザー衝撃反応によるアモルファス構造モジュレーション

激光冲击反应的非晶结构调制

• 批准号: 08875133
• 负责人: 相澤 龍彦
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08875133/
• 关键词: レーザー衝撃; 衝撃セル; フライヤー加速; 速度干渉計(VISAR); 飛翔速度; スパレーション; ユゴニオ

衝撃超高圧を利用した物質探査、非平衡材料創製は21世紀におけるキ-テクノロジーの1つであるが、従来型の爆ごうデトネーション、火薬銃・ガス銃による回収実験主体の研究方法では、1)迅速な物質探査・広範囲に亘る試行実験2)繰り返し超高圧パルス負荷による材質制御、3)実時間測定による物質変化の記述、材料創製メカニズムの解明など、新しい物質・材料科学の扉を押し開く能力がない。ここに、レーザー衝撃を利用した衝撃超高圧装置を開発研究の必要性がある。本研究では、既設の小型YAGレーザー(最大出力:0.7J,パルス時間:12ns)を用いたテーブルトップ型のレーザー衝撃装置を開発し、干渉型粒子速度測定装置(VISAR)を実装し、実時間での飛翔体(フライヤー)速度、ユゴニオ測定を行い、衝撃超高圧パルス負荷による物質探査、非平衡材料創製の基礎を構築することを目的とした。本研究で開発したレーザー衝撃装置の特徴は、実験室規模の大きさで、簡便に極短時間・超高圧環境を実現し、かつ実時間測定による衝撃変形応答を測定することで、従来の火薬銃・ガス銃に代わる実験手法を提供できることにある。すなわち、最大0.7Jの出力で飛翔体速度約1.0km/sの達成、同出力で約10m/sのばらつきでの飛翔体加速の実現、実時間での飛翔体速度履歴のモニタリング、実時間計測でのユゴニオ計測法の確立など、開発したテーブルトップ型レーザー衝撃装置で可能となった。本方法における実験技術上の工夫の1つに衝撃セルの最適設計がある。開発した衝撃セルは、サファイア基板上にアモルファス・カーボン、PVDによるアルミ膜を蒸着させたものであり、試料するフライヤーをアルミ膜上に接着して、実験に使用する。現在、同一衝撃セルを用いて、小型フライヤー実験であれば10回のショットが、比較的大型のフライヤー実験でも4回程度行うことができる。さらに、ターゲット材料と衝撃セルとを内蔵した真空実験器を作製中であり、より安定な衝撃超高圧環境を達成すべく努力をしている。

Material exploration and non-equilibrium material creation for the 21st century: 1) Rapid material exploration and testing; 2) Material control for ultra-high pressure load; 3) Description of material transformation for time measurement Materials creation, materials science, materials science. The necessity of developing high voltage shock absorber In this study, we developed an existing compact YAG impact device (maximum output:0.7J, shock time:12ns), installed a dry particle velocity measurement device (VISAR), measured the velocity of a flying object, measured the velocity of a flying object, investigated the material under shock pressure and high load, and created a foundation for non-equilibrium materials. The characteristics of the developed impact device include: large size of the control chamber, simplicity, extremely short time, ultra-high pressure environment, measurement of the impact shape, measurement of the impact time, and measurement of the impact time. The maximum force of 0.7J is about 1.0km/s, the same force is about 10m/s, the acceleration of the aircraft is realized, the time of flight is measured, the measurement method is established, and the impact device is opened. This method is based on the technical effort of the first step to impact the optimal design of the unit. Open the impact on the substrate, open the impact on the substrate, open the impact on the impact on the substrate, open the Now, the same impact is used in the middle, small and large impact is used in the middle, small impact is used in the middle, large impact is used in the middle, small impact is used in In addition, the impact of materials and vacuum equipment in the operation of the high pressure environment

项目成果

T.Aizawa: "Shock Reative Synthesis of Refractory Metal Aluminides and Silicides." Proc.21st Cocoa-Beach Conference. (1997)

T.Aizawa：“难熔金属铝化物和硅化物的冲击反应合成”。

Y.Asakawa,T.Aizawa,Y.Shono.K.Fukuoka and J.Kihara: "Shock-Induced Reaction from Machanically Alloyed Precursor in 3Ni-Al System." American Institute of Physics. 685-688 (1996)

Y.Asakawa、T.Aizawa、Y.Shono.K.Fukuoka 和 J.Kihara：“3Ni-Al 系统中机械合金化前驱体的冲击诱导反应”。

T.Aizawa: "Shock Reactive Synthesis of Refractory Metal Aluminides from Pretreated Materials." Advanced Materials '96. 45-50 (1996)

T.Aizawa：“从预处理材料中冲击反应合成难熔金属铝化物。”

T.Aizawa,Y.Kashiwabara,Y.Asakawa,K.Fukuoka,Y.Shono & J.Kihara: "Shock Induced Reactions of Titanium Aluminides from Mechanically Alloyed Precursor." American Institute of Physics. 705-708 (1996)

T.相泽、Y.柏原、Y.浅川、K.福冈、Y.Shono

N.N.Thadhani and T.Aizawa: "Materials Issues in Shock Compression Induced Chemical Reactions in Porous Solids." Chapter 5.High Pressure Shock-Compression of Solids.IV. (1996)

N.N.Thadhani 和 T.Aizawa：“多孔固体中冲击压缩引起的化学反应的材料问题。”