JPH0482700A - 高速飛翔粒子捕獲装置 - 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、材料の貫通加工や衝撃強度試験等に際して発
射された高速飛翔粒子を捕獲する装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ 材料の貫通加工や衝撃強度試験等に際して発射する飛翔
粒子は、高速であると共に非常に大きな運動エネルギー
を有しているため、制動・捕獲が必要であり、従来は、
それらの飛翔粒子を粘土やスポンジ等の緩衝材に入射さ
せ、その緩衝効果により制動捕獲するという手段が採ら
れてきた。

ところが、上記手段では、粒子の飛翔速度が増すと（約
１００＋ｅ／ｓ以上）、緩衝材が飛散すると共に粒子の
跳返りが起き、測定環境が汚染されるばかりでな（破壊
されるおそれさえもあった。

また、その汚染及び破壊を回避するために、材料の加工
・試験位置から十分に離れた位置に上記緩衝材を設ける
と、加工・試験に要する作業領域が無駄に拡大されると
いう欠点があった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の技術的課題は、材料の貫通加工や衝撃強度試験
等において必要とされる作業領域を拡大せずに、上記加
工・試験に際して発射される非常に高速の飛翔粒子を、
周辺環境を汚染もしくは破壊することなく、安全かつ確
実に制動・捕獲することができ、さらに構造も簡単な飛
翔粒子捕獲装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための本発明の高速飛翔粒子捕獲装
置は、高速飛翔粒子が入射される小孔を境界壁に穿設し
た容器と、その容器内部の上記小孔と対向する位置に配
設され、上記小孔から入射された高速飛翔粒子の進路を
屈折させる傾斜した反射面を有する反射ブロックとを備
え、高速飛翔粒子を上記容器内において制動・捕獲可能
にしたことを特徴とするものである。

［作　用］ 材料の貫通加工や衝撃強度試験などに際して発射され、
境界壁に穿設した小孔から容器内へ入射された高速飛翔
粒子は、その小孔と対向する位置に設けられた反射ブロ
ックの反射面に衝突して強制的にその進路が屈折され、
容器内部におけるランダムな多重反射へと導かれる。そ
の結果、上記飛翔粒子は、その多重反射過程において、
運動エネルギーを消費すると共に細かい粒子へと粉砕さ
れ、上記容器内に安全かつ確実に捕獲収容される。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を図面を参照しながら詳述する。

第１図及び第２図は本発明に係る高速飛翔粒子捕獲装置
を部分断面によって示すものである。

図示した高速飛翔粒子捕獲装置は、作業台ｌ上に境界壁
３を数か所でボルト４により固定し、この境界壁３及び
上記作業台ｌの表面を利用した底面１ａとによって容器
２を形成させ、この容器２内において、上記作業台ｌに
４本のボルト６で反射ブロック５を固定することにより
構成している。

ただし、上記底面１ａは作業台１と別途に設けてもよい
。

上記境界壁３は、中央に高速飛翔粒子７の入射に適した
大きさの小孔３ｃが穿設された円形の蓋部３ａ、及びこ
の蓋部３ａに連設された円筒形の側壁３ｂとによって構
成され、両者は一体構造となっている。

一方、容器２内に配設される反射ブロック５は、作業台
１と４５度を成す反射面５ａを有するもので、上記境界
壁３の蓋部３ａに穿設された小孔３ｃに対向させてその
直下に反射面５ａが位置するように固定されている。な
お、反射ブロック５の形状は、円柱を斜めに切断したも
の等、適当に選定することができる。

上記構成を有する高速飛翔粒子捕獲装置によって、貫通
加工あるいは材料強度試験等に際して発射した高速飛翔
粒子７を制動・捕獲するには、まず、その高速飛翔粒子
７を小孔３ｃから容器２内へ入射させる。入射した高速
飛翔粒子７が反射ブロック５の反射面５ａに衝突すると
、その進路が強制的に屈折せしめられると共に、衝突に
伴って粒子７が破砕される。そして、容器２の内壁及び
反射ブロック５の表面間におけるランダムな多重反射へ
と導かれ、その反射過程において粒子７は非弾性的衝突
によりその運動エネルギーを消費すると共に、細かい粒
子７ａに粉砕されて底面ｌａ上に落下し、容器内に安全
かつ確実に捕獲収容される。

従って、材料の加工・試験装置周辺の環境を汚染もしく
は破壊することなく、上記高速飛翔粒子を容易かつ確実
に捕獲収容することができる。

なお、反射ブロック５の反射面５ａや容器２の内面に適
当な凹凸を設ければ、ランダムな多重反射を促す効果が
あると共に、飛翔粒子７を更に細かい粒子に粉砕するこ
とができる。

ところで、上記高速飛翔粒子７は、非常に大きな運動量
及び運動エネルギーを有しているため、容器２及び反射
ブロック５は材料及び構造において十分な強度が確保さ
れる必要がある。従って、そのような強度が保証される
ならば、境界壁３はボルト締めや溶接等の手段により継
ぎ合わせたものであってもよく、その横断面形状も多角
形状等任意に形成することができる。また、反射ブロッ
ク５における反射面５ａの傾斜角度は、飛翔粒子７の反
射条件等により適当に決定すればよく、さらに反射面５
ａは、曲面や複数の平面で構成されていてもよい。

また、粒子の多重反射の過程における反射方向が小孔３
ｃと一致して、粒子が再び容器２の外へ放出されること
もあり得るので、更に粒子の捕獲を確実にするためには
、小孔３Ｃの面積を実用の範囲内でできるだけ小さくす
ると共に、容器の体積（特に半径方向の体積）を増した
り、もしくは小孔３ｃの内壁側に縁を設ける等の手段を
採ればよい。

［発明の効果］ 以上に詳述したように、本発明の高速飛翔粒子捕獲装置
によれば、材料の貫通加工や衝撃強度試験などに際して
発射され、境界壁に穿設された小孔から容器内へ入射さ
れた高速飛翔粒子を、反射ブロックの反射面に衝突させ
て強制的にその進路を屈折させると共に、容器内部にお
けるランダムな多重反射へと導くことができ、その結果
、上記飛翔粒子は容器内において運動エネルギーを消費
して細かい粒子へと粉砕されるので、材料の加工・試験
装置周辺の環境を汚染もしくは破壊することな（、上記
高速飛翔粒子を上記容器内に安全かつ確実に捕獲収容す
ることができる。

また、構造が簡単であるため製造コストを低く抑えるこ
とができ、さらに加工・試験装置のごく近傍において高
速飛翔粒子の捕獲が行えるため、作業領域を節約するこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る高速飛翔粒子捕獲装置を部分断面
によって示す側面図、第２図は同装置を部分断面によっ
て示す平面図である。 ２・・容器、　　　　３・・境界壁、 ３ｃ・・小孔、　　　　５・・反射ブロック、５ａ・・
反射面、　　　７・・高速飛翔粒子。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、高速飛翔粒子が入射される小孔を境界壁に穿設した
   容器と、その容器内部の上記小孔と対向する位置に配設
   され、上記小孔から入射された高速飛翔粒子の進路を屈
   折させる傾斜した反射面を有する反射ブロックとを備え
   、高速飛翔粒子を上記容器内において制動・捕獲可能に
   したことを特徴とする高速飛翔粒子捕獲装置。