JPH03254832A - 微重力落下カプセル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、完全結晶成長、均質アモルファス化物質、超
高純度合金、新合金の製造又は結晶の界面接合等を行う
ための微重力並びに超高真空状態を発生する装置に関す
る。

（従来の技術とその課題） 従来、微重力状態下では、比重差のあるものの混合、熱
対流がない状態での作用、液体の静圧がない状態での作
用、及び物質の浮遊等が考えられる。又、超高真空状態
は、ヘテロ構造や超格子の実現、高純度化、表面改質を
可能とする。

更に、超高真空状態並びに微重力状態では、完全結晶製
造、均質アモルファス化物質、超高純度物質、新合金の
製造又は結晶の界面接合等の製造が考えられる。

従来、超高真空状態及び微重力状態を達成する方法とし
て １）航空機又は気球からの自由落下 ２）スペースラボによる宇宙空間の利用等が採られてい
た。

しかし、１）の場合の航空機又は気球から大気中を落下
させる方法は空気抵抗と風の影響を受けているため、利
用されることは少ない。

２）のスペースラボによる宇宙空間を利用する場合は （１）真空度　１Ｏ−６Ｔｏｒｒ程度で、不充分である
。

（２）打ち上げ、及び回収作業に多大の費用を要する。

（３）スペースラボに搭載するための寸法、形状の制限
上、大型の装置の搭載は出来ない。

（４）実施に要する時間的制約が大きく、−船釣でない
。

上記（１）の真空度の問題を改善するためには、更に超
高真空にする特別の装置を使用しなければならず、（３
）の寸法、形状上可能性は極めて小さい。

更に、上述の従来の各実施例においては、特定物質のみ
を含む真空状態での反応を実施することは考えられてい
ない。

本発明は上述の諸問題を解決して、特定物質のみを含ん
だ真空状態で、かつ＊Ｍ力環境での反応を実現させるた
めの微重力落下カプセルを提供することを課題とする。

（課題を達成するための手段） 上述の課題を達成するために、微重力状態を発生せしめ
る落下カプセル１０において、ゲッタ材１９を収納して
超高真空状態に排気保持した密閉容器１７と、前記ゲッ
タ材１９を加熱するゲッタ材加熱装置２４とを設けたも
のである。

（作用） 予め超高真空に排気保持した密閉容器を落下させること
により、この密閉容器内は超高真空状態及び微重力状態
となる。

更に、この密閉容器内に収納されているゲッタ材には特
定物質を予め吸収若しくは吸着されているので、搭載さ
れているゲッタ材加熱装置で加熱することにより、ゲッ
タ材に吸収又は吸着されている特定物質を密閉容器内に
放出させ、特定物質の雰囲気内で所要の反応を促進させ
ることが出来る。

（実施例） 第１図は本発明の雨下カプセルの断面図、第２図はこの
落下カプセルを落下させる落下トンネルの断面図である
。

落下カプセル１０は有底の円筒状の胴体１工の外側の先
端に円錐状のスパイク１２を設け、反対側の上端には姿
勢安定用の翼１３を複数個設けである。

内側には円筒状のスペース１４が胴体１１の中心軸と同
軸状に穿設しである。このスペース１４内の下部に所要
の電源部１５及び制御器１６が搭載してあり、この上側
にゲッタ材１９及び試料２０を収納した密閉容器１７を
搭載しである。又、密閉容器１７の周囲には離隔して高
周波加熱コイル１８が同軸状に設けられている。

この高周波加熱コイル１８と電源部１５（高周波電源）
とでゲッタ材加熱装置２４を構成しており、このゲッタ
材加熱装置２４は上述の高周波加熱の他にレーザー、マ
イクロ波、赤外線、電子ビーム、イオン、プラズマ等を
利用する加熱装置とすることも出来る。

密閉容器１７内には特定物質を予め吸収又は吸着させで
あるゲッタ材１９が内面周囲に設けられてあり、中央部
に試料２０が保持されている。

なお、この密閉容器１７の内部は超高真空状態に保持さ
れている。

第２図の落下トンネルは縦トンネル２１を地中に穿設し
てあり、この縦トンネル２１の下端には制動領域２２と
して砂２３がプールしである。

次に本発明の落下カプセルｌＯの動作について説明する
。

先ず、落下操作を行う前に、密閉容器１７内に所要の特
定物質を吸収又は吸着しであるゲッタ材１９を装着し、
所要の試料２０を挿入して内部を超高真空状態に排気す
る。

この状態の落下カプセル１０を第２図に示すような落下
トンネル２１の上端から自由落下させると、翼１３によ
り安定した姿勢で重力により自由落下し、これにより、
微重力状態が発生し、密閉容器１７内には自由落下中、
暫時超高真空状態及び微重力状態を得ることが出来る。

この状態の密閉容器１７を外部からの制御信号により、
制御器１６を動作させて電源部１５により高周波加熱コ
イル１８に高周波電流を流し、密閉容器１７内のゲッタ
材１９を加熱する。

加熱温度を制御することにより、超高真空状態に保持さ
れて、かつ微重力状態に保持されていた密閉容器１７内
には所定の特定物質を所要量放出する。

これにより微重力環境で、特定物質の放出を微調整する
ことにより、試料２０との間で所望の反応が行われる。

落下終了時は落下カプセル１０の先端のスパイク１２が
砂２３に突き刺さり、破壊的な大きな衝撃を受けずに停
止する。

なお、上述の砂２３による制動領域２２に代わる装置と
して電磁ブレーキ等を使用する場合もある。

又、他の実施例として、落下基からの落下、又は航空機
、気球等からの落下を実施しても良い。

（発明の効果） 上述のように １）自由落下している落下カプセル１０内に超高真空状
態に排気保持された密閉容器１７を搭載することにより
、容易に微重力状態、かつ超高真空状態を作ることが出
来る。

２）多目的、再利用が可能である。

３）試料２０を収納する密閉容器１７は予め超高真空に
排気後、特定物質をゲッタ材１９から供給するので、純
粋に特定物質のみの供給が出来る。

４）これらのために、特に膨大な設備を必要とせず、低
コストで超高真空・微重力状態での反応物質の製造が可
能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の落下カプセルの断面図、第２図はこの
落下カプセルを落下させる落下トンネルの断面図である
。 １０：落下カプセル、　１１：胴体、　１４ニスペース
、　１５：電源部、　１６：制御器、　１７：密閉容器
、　１８：高周波加熱コイル、　１９ニゲツタ材、２〇
二試料、　２４ニゲツタ材加熱装置。 婁２目 ０ −１８“

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 微重力状態を発生せしめる落下カプセルにおいて、ゲッ
   タ材を収納し、超高真空状態に排気保持した密閉容器と
   、前記ゲッタ材を加熱するゲッタ材加熱装置とを設けた
   ことを特徴とする微重力落下カプセル。