JPH09248443A - 超高圧発生装置 - Google Patents
超高圧発生装置Info
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- JPH09248443A JPH09248443A JP8744796A JP8744796A JPH09248443A JP H09248443 A JPH09248443 A JP H09248443A JP 8744796 A JP8744796 A JP 8744796A JP 8744796 A JP8744796 A JP 8744796A JP H09248443 A JPH09248443 A JP H09248443A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
- B30B11/004—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses involving the use of very high pressures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ピストン体に作用するピストン孔との摩擦力
を極力低減させ、超高圧下における変形データを精度よ
く検出できる超高圧発生装置を提供する。 【解決手段】 ピストン体８が挿入されたアンビル１の
先端に、円錐状凹部13を形成し、円錐状凹部13におい
て、ピストン体８を囲むように多数の球体20を充填し、
かつ球体群の上面に軟質物質30を置いた。加圧時に軟質
物質30が球体20間に入り込むが球体間の隙間で規制され
て圧力低下し、底部まで到達しないので、この軟質物質
30によって加圧媒体45のもれをシールし、一方、ピスト
ン体と球体20は球面接触なので摩擦が少なくなる。よっ
て、試料Ｘの変形データを精度よく検出できる。
を極力低減させ、超高圧下における変形データを精度よ
く検出できる超高圧発生装置を提供する。 【解決手段】 ピストン体８が挿入されたアンビル１の
先端に、円錐状凹部13を形成し、円錐状凹部13におい
て、ピストン体８を囲むように多数の球体20を充填し、
かつ球体群の上面に軟質物質30を置いた。加圧時に軟質
物質30が球体20間に入り込むが球体間の隙間で規制され
て圧力低下し、底部まで到達しないので、この軟質物質
30によって加圧媒体45のもれをシールし、一方、ピスト
ン体と球体20は球面接触なので摩擦が少なくなる。よっ
て、試料Ｘの変形データを精度よく検出できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は超高圧発生装置に関
する。さらに詳しくは、ダイヤモンドや立方晶窒化ほう
素の合成に用いたり、物質の超高圧下における変形特性
を試験するために用いられる超高圧発生装置に関する。
する。さらに詳しくは、ダイヤモンドや立方晶窒化ほう
素の合成に用いたり、物質の超高圧下における変形特性
を試験するために用いられる超高圧発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】超高圧発生装置において、物質の超高圧
下における変形特性を試験するための装置としては、こ
れまでに開発された例はない。従来よりの超高圧発生装
置はいずれもダイヤモンド等の合成用であるが、本発明
に類似の構造の従来技術はつぎのとおりである。
下における変形特性を試験するための装置としては、こ
れまでに開発された例はない。従来よりの超高圧発生装
置はいずれもダイヤモンド等の合成用であるが、本発明
に類似の構造の従来技術はつぎのとおりである。
【０００３】一般に超高圧を発生する装置には、ピスト
ンシリンダ型とか、アンビルシリンダ型等の形式がある
が、いずれも中央に超高圧発生室を形成し、その超高圧
発生室内に葉ろう石等の加圧媒体を充填し、その加圧媒
体を加圧アンビルで圧縮して超高圧を発生するようにし
たものである。すなわち図８に示すように従来のこの種
装置は、複数のアンビル101 で加圧媒体102 を包囲し
て、加圧媒体102 を内蔵した超高圧発生室を形成し、上
記アンビル101 を中心に向って加圧押進させ、これによ
って超高圧を発生させるものである。
ンシリンダ型とか、アンビルシリンダ型等の形式がある
が、いずれも中央に超高圧発生室を形成し、その超高圧
発生室内に葉ろう石等の加圧媒体を充填し、その加圧媒
体を加圧アンビルで圧縮して超高圧を発生するようにし
たものである。すなわち図８に示すように従来のこの種
装置は、複数のアンビル101 で加圧媒体102 を包囲し
て、加圧媒体102 を内蔵した超高圧発生室を形成し、上
記アンビル101 を中心に向って加圧押進させ、これによ
って超高圧を発生させるものである。
【０００４】しかるにアンビル101 を加圧押進して実線
図示の位置から点線図示の位置へ移動させると、加圧媒
体102 も実線図示から点線図示のように圧縮されてアン
ビル101 の間隙部に上記加圧媒体102 のはみ出し部
（イ）が形成され、さらにアンビル101 を加圧押進すれ
ば一点鎖線図のように進み、加圧媒体102 のはみ出し部
（ロ）が形成される。そしてアンビル101 によるはみ出
し部（イ），（ロ）の圧縮は中央の加圧媒体102 の圧縮
に比べ相当大きく、超高圧を発生させようとしてアンビ
ル101 を押進すればする程この比率は大きくなる。した
がって図８に示す従来装置では、アンビル101 の加圧力
が上記はみ出し部（イ），（ロ）において消費する損失
が極めて大きく、しかもアンビル101 の間隙部は相当小
さいので上記はみ出し部の形成は急速に拡がり、上記損
失は急激に増大する等の欠点があった。
図示の位置から点線図示の位置へ移動させると、加圧媒
体102 も実線図示から点線図示のように圧縮されてアン
ビル101 の間隙部に上記加圧媒体102 のはみ出し部
（イ）が形成され、さらにアンビル101 を加圧押進すれ
ば一点鎖線図のように進み、加圧媒体102 のはみ出し部
（ロ）が形成される。そしてアンビル101 によるはみ出
し部（イ），（ロ）の圧縮は中央の加圧媒体102 の圧縮
に比べ相当大きく、超高圧を発生させようとしてアンビ
ル101 を押進すればする程この比率は大きくなる。した
がって図８に示す従来装置では、アンビル101 の加圧力
が上記はみ出し部（イ），（ロ）において消費する損失
が極めて大きく、しかもアンビル101 の間隙部は相当小
さいので上記はみ出し部の形成は急速に拡がり、上記損
失は急激に増大する等の欠点があった。
【０００５】特公昭47−50258 号の超高圧発生装置は、
上記の欠点を解消しようとするもので、図９に示すよう
に構成されている。201 は加圧アンビル、202 は固定ア
ンビル、203 はシリンダー（アンビル）で、該シリンダ
ー203 の上下に加圧アンビル201 と固定アンビル202 を
対向させて配置し、これらで包囲して中央に葉ろう石等
の加圧媒体204 を充填した超高圧発生室を形成してい
る。205 はピストン体で、上記加圧アンビル201 のピス
トン孔208 内に挿入されている。206 はピストン体205
の圧力シリンダー形成用のプラグで上記加圧アンビル20
1 に螺着されている。207 は加圧アンビル201 の圧力シ
リンダーである。この従来例では上記のように加圧アン
ビル201 とピストン体205 の二つの加圧手段を有し、ま
ず加圧アンビル201 で所定位置まで加圧し、ついでピス
トン体205 で加圧を行う。そして、加圧アンビル201 に
よる初期加圧ではみ出した加圧媒体204 は該加圧アンビ
ル201 が押進を停止した位置においてガスケットの機能
をもつこととなり、ピストン体205 による次回の加圧時
には前記はみだし部（イ）が拡大されることなく中央の
加圧媒体204 のみが加圧を続けられ、所望の超高圧を発
生することになる。したがって加圧媒体204 のはみ出し
部が少くなり、はみ出し部を圧縮することによる圧力損
失を増大させることはなくなった。
上記の欠点を解消しようとするもので、図９に示すよう
に構成されている。201 は加圧アンビル、202 は固定ア
ンビル、203 はシリンダー（アンビル）で、該シリンダ
ー203 の上下に加圧アンビル201 と固定アンビル202 を
対向させて配置し、これらで包囲して中央に葉ろう石等
の加圧媒体204 を充填した超高圧発生室を形成してい
る。205 はピストン体で、上記加圧アンビル201 のピス
トン孔208 内に挿入されている。206 はピストン体205
の圧力シリンダー形成用のプラグで上記加圧アンビル20
1 に螺着されている。207 は加圧アンビル201 の圧力シ
リンダーである。この従来例では上記のように加圧アン
ビル201 とピストン体205 の二つの加圧手段を有し、ま
ず加圧アンビル201 で所定位置まで加圧し、ついでピス
トン体205 で加圧を行う。そして、加圧アンビル201 に
よる初期加圧ではみ出した加圧媒体204 は該加圧アンビ
ル201 が押進を停止した位置においてガスケットの機能
をもつこととなり、ピストン体205 による次回の加圧時
には前記はみだし部（イ）が拡大されることなく中央の
加圧媒体204 のみが加圧を続けられ、所望の超高圧を発
生することになる。したがって加圧媒体204 のはみ出し
部が少くなり、はみ出し部を圧縮することによる圧力損
失を増大させることはなくなった。
【０００６】しかしながら、この従来例のピストン孔20
8 にピストン体205 を挿入した装置では、つぎの問題が
ある。すなわち、ピストン孔208 とピストン体205 のク
リアランスが少しでも小さいと、ピストン孔208 とピス
トン体205 の摩擦あるいは拘束力により超高圧下にある
試料体の変形に要する力を正確に測定できず、反対に少
しでも大きすぎると、超高圧を発生させる際に試料体が
上記クリアランスに入り込み、超高圧空間が形成されに
くくなり、またクリアランスに入り込んだ試料体がピス
トン体205 に摩擦力を作用させ、やはり得られた測定デ
ータの精度を損うことになる。
8 にピストン体205 を挿入した装置では、つぎの問題が
ある。すなわち、ピストン孔208 とピストン体205 のク
リアランスが少しでも小さいと、ピストン孔208 とピス
トン体205 の摩擦あるいは拘束力により超高圧下にある
試料体の変形に要する力を正確に測定できず、反対に少
しでも大きすぎると、超高圧を発生させる際に試料体が
上記クリアランスに入り込み、超高圧空間が形成されに
くくなり、またクリアランスに入り込んだ試料体がピス
トン体205 に摩擦力を作用させ、やはり得られた測定デ
ータの精度を損うことになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる事情に
鑑み、ピストン体に作用するピストン孔との摩擦力や拘
束力を極力低減させて超高圧を発生しやすくし、かつ超
高圧下における変形データを精度よく検出できる超高圧
発生装置を提供することを目的とする。
鑑み、ピストン体に作用するピストン孔との摩擦力や拘
束力を極力低減させて超高圧を発生しやすくし、かつ超
高圧下における変形データを精度よく検出できる超高圧
発生装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の超高圧発生装
置は、複数個のアンビルで包囲して超高圧発生室を形成
し、前記アンビルの一つに前記超高圧発生室に向ってピ
ストン孔を形成し、該ピストン孔に外力によって超高圧
発生室側に移動されるピストン体を挿入した超高圧発生
装置であって、前記ピストン体が挿入されたアンビルの
先端に、前記ピストン孔と同心の円錐状凹部を形成する
と共に、前記円錐状凹部において、前記ピストン体を囲
むように多数の球体を充填し、かつ該球体群と前記超高
圧発生室との間に軟質物質を置いたことを特徴とする。
請求項２の超高圧発生装置は、前記円錐状凹部に充填さ
れた球体同士の間の隙間に、さらに小球体を挿入したこ
とを特徴とする。請求項３の超高圧発生装置は、前記円
錐状凹部に充填された球体同士の間の隙間に、粉体を充
填したことを特徴とする。請求項４の超高圧発生装置
は、前記円錐状凹部に充填された球体同士の間の隙間
に、軟質物質を充填したことを特徴とする。
置は、複数個のアンビルで包囲して超高圧発生室を形成
し、前記アンビルの一つに前記超高圧発生室に向ってピ
ストン孔を形成し、該ピストン孔に外力によって超高圧
発生室側に移動されるピストン体を挿入した超高圧発生
装置であって、前記ピストン体が挿入されたアンビルの
先端に、前記ピストン孔と同心の円錐状凹部を形成する
と共に、前記円錐状凹部において、前記ピストン体を囲
むように多数の球体を充填し、かつ該球体群と前記超高
圧発生室との間に軟質物質を置いたことを特徴とする。
請求項２の超高圧発生装置は、前記円錐状凹部に充填さ
れた球体同士の間の隙間に、さらに小球体を挿入したこ
とを特徴とする。請求項３の超高圧発生装置は、前記円
錐状凹部に充填された球体同士の間の隙間に、粉体を充
填したことを特徴とする。請求項４の超高圧発生装置
は、前記円錐状凹部に充填された球体同士の間の隙間
に、軟質物質を充填したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施形態を図面に
基づき説明する。図１は本発明の一実施形態に係わる超
高圧発生装置のアンビル構造を示す断面図、図２は図１
のアンビル構造におけるシール作用の説明図、図３は他
のアンビル構造におけるシール作用の説明図、図４は超
高圧発生装置の全体図、図５は上下アンビルとサイドア
ンビルの要部斜視図である。
基づき説明する。図１は本発明の一実施形態に係わる超
高圧発生装置のアンビル構造を示す断面図、図２は図１
のアンビル構造におけるシール作用の説明図、図３は他
のアンビル構造におけるシール作用の説明図、図４は超
高圧発生装置の全体図、図５は上下アンビルとサイドア
ンビルの要部斜視図である。
【００１０】まず、超高圧発生装置の全体構成を図４〜
５に基づき説明しておくと、１は上部アンビル、２は下
部アンビルで、これら上下一対のアンビル１、２はいず
れも先細の四角錐台状の先端部を有し、その先端部の端
面が対向するように配置されている。３は前記アンビル
１，２の中間位置に配設されたサイドアンビルで、上記
アンビル１、２と同様に、先細の四角錐台状の先端部を
有している。そして、アンビル３は前後左右に配設され
（図５において前方のサイドアンビルは図示省略）、そ
れらの先端部の端面と前記上下一対のアンビル１，２の
先端部の端面とで被圧縮物を入れる空間である超高圧発
生室４が形成される。５は後述するピストン体８を駆動
する上部ラム、６は前記下部アンビル２を駆動する下部
ラムである。そして前記上下一対のアンビル１，２、お
よび上下一対のラム５、６はそれぞれ軸線ｙに中心を合
わせ共軸的にプレスフレーム７に取付けられている。ま
た、前記上下一対のアンビル１，２のいずれか一方、図
示の例では上部アンビル１に前記軸線ｙと同心にピスト
ン孔を形成し、ピストン体８を挿入している。前記サイ
ドアンビル３は図示しないラム等の加圧装置により、超
高圧発生室４に入れられた加圧媒体45を加圧し、かつ下
部アンビル２がラム６によって移動する量の半分だけ上
昇および中心方向に移動する構成となっている。
５に基づき説明しておくと、１は上部アンビル、２は下
部アンビルで、これら上下一対のアンビル１、２はいず
れも先細の四角錐台状の先端部を有し、その先端部の端
面が対向するように配置されている。３は前記アンビル
１，２の中間位置に配設されたサイドアンビルで、上記
アンビル１、２と同様に、先細の四角錐台状の先端部を
有している。そして、アンビル３は前後左右に配設され
（図５において前方のサイドアンビルは図示省略）、そ
れらの先端部の端面と前記上下一対のアンビル１，２の
先端部の端面とで被圧縮物を入れる空間である超高圧発
生室４が形成される。５は後述するピストン体８を駆動
する上部ラム、６は前記下部アンビル２を駆動する下部
ラムである。そして前記上下一対のアンビル１，２、お
よび上下一対のラム５、６はそれぞれ軸線ｙに中心を合
わせ共軸的にプレスフレーム７に取付けられている。ま
た、前記上下一対のアンビル１，２のいずれか一方、図
示の例では上部アンビル１に前記軸線ｙと同心にピスト
ン孔を形成し、ピストン体８を挿入している。前記サイ
ドアンビル３は図示しないラム等の加圧装置により、超
高圧発生室４に入れられた加圧媒体45を加圧し、かつ下
部アンビル２がラム６によって移動する量の半分だけ上
昇および中心方向に移動する構成となっている。
【００１１】上記のピストン体８を有する上部アンビル
１のアンビル構造を、図１に基づき詳述する。アンビル
１の先端部は既述のごとく先端が截頭された四角錐台形
で、外錐面の斜面部11と頭部12を有している。また、軸
線ｙと同心にピストン孔９が穿孔されており、そのピス
トン孔９と同心に前記頭部12からピストン孔９に向けて
ざぐり加工することにより円錐状凹部13が形成されてい
る。
１のアンビル構造を、図１に基づき詳述する。アンビル
１の先端部は既述のごとく先端が截頭された四角錐台形
で、外錐面の斜面部11と頭部12を有している。また、軸
線ｙと同心にピストン孔９が穿孔されており、そのピス
トン孔９と同心に前記頭部12からピストン孔９に向けて
ざぐり加工することにより円錐状凹部13が形成されてい
る。
【００１２】20は球体で、前記円錐状凹部13の底部にピ
ストン体８を取り囲むように充填されている。この球体
20は高圧が作用するので、セラミックまたは超硬合金な
どの材質が好ましく、また後述する軟質物質の圧力を低
下させるためには、球体間の隙間が小さい程良いので、
直径が0.2 〜0.5mm 位が好適である。充填した球体20の
上面（球体20と超高圧発生室４との間）には軟質物質30
が載せられ、球体群の上面を覆っている。この軟質物質
30は高温、高圧状態で液状になるような物質、例えば、
鉛などが好適である。
ストン体８を取り囲むように充填されている。この球体
20は高圧が作用するので、セラミックまたは超硬合金な
どの材質が好ましく、また後述する軟質物質の圧力を低
下させるためには、球体間の隙間が小さい程良いので、
直径が0.2 〜0.5mm 位が好適である。充填した球体20の
上面（球体20と超高圧発生室４との間）には軟質物質30
が載せられ、球体群の上面を覆っている。この軟質物質
30は高温、高圧状態で液状になるような物質、例えば、
鉛などが好適である。
【００１３】前記超高圧発生室４には、葉ろう石や塩化
ナトリウム（Nacl）、安定化ジルコニア（ZrO2）などで
作製した加圧媒体45が挿入され、この加圧媒体45にはピ
ストン体８の軸方向に試料挿入孔46が形成され、該試料
挿入孔46の中央部に試料Ｘが入れられ、その上下に丸棒
状の副ピストン10が挿入されている。この副ピストン10
は耐熱、耐圧力性があればよく、例えば、アルミナ、セ
ラミックス、超硬合金等が好適である。
ナトリウム（Nacl）、安定化ジルコニア（ZrO2）などで
作製した加圧媒体45が挿入され、この加圧媒体45にはピ
ストン体８の軸方向に試料挿入孔46が形成され、該試料
挿入孔46の中央部に試料Ｘが入れられ、その上下に丸棒
状の副ピストン10が挿入されている。この副ピストン10
は耐熱、耐圧力性があればよく、例えば、アルミナ、セ
ラミックス、超硬合金等が好適である。
【００１４】上記に説明した超高圧発生装置は、超高圧
発生室４内の加圧媒体45をアンビル１，２，３で加圧
し、さらにピストン体８を加圧媒体45の試科挿入孔46に
突入させると（想像線図示）、副ピストン10を介して物
質（または試料Ｘ）を超高圧状態に加圧することがで
き、ダイヤモンドや立方晶窒化ほう素等を合成したり、
あるいはピストン体８突入時の試料Ｘの変形特性をテス
トすることができる。
発生室４内の加圧媒体45をアンビル１，２，３で加圧
し、さらにピストン体８を加圧媒体45の試科挿入孔46に
突入させると（想像線図示）、副ピストン10を介して物
質（または試料Ｘ）を超高圧状態に加圧することがで
き、ダイヤモンドや立方晶窒化ほう素等を合成したり、
あるいはピストン体８突入時の試料Ｘの変形特性をテス
トすることができる。
【００１５】そして上記のごとき物質合成あるいは変形
特性テストにおいて、超高圧発生室４内の加圧媒体45に
挿入した試料Ｘをアンビル１，２，３で加圧したとき、
本装置のアンビル構造には図２に示すようなシール作用
が発揮される。すなわち、加圧媒体45に加えられた超高
圧力Ｐが、反作用によって軟質物質30に作用すると、軟
質物質30が各球体20間の隙間に入り込もうとする（矢印
参照）。その入り込む方向は各球体20によって縦横に変
えられるので、隙間を通過する度に軟質物質30の圧力は
低下する。こうした現象が、積み重ねられた球体20間を
通過する度に発生し、さらに軟質物質30の粘性の影響も
受けて、軟質物質30はつぎの球体20間へ入り難くなる。
したがって、軟質物質30は充填され積み重ねられた球体
20の最下段へは到達せず、加圧媒体45がピストン孔９へ
侵入しないようにシールすることができる。
特性テストにおいて、超高圧発生室４内の加圧媒体45に
挿入した試料Ｘをアンビル１，２，３で加圧したとき、
本装置のアンビル構造には図２に示すようなシール作用
が発揮される。すなわち、加圧媒体45に加えられた超高
圧力Ｐが、反作用によって軟質物質30に作用すると、軟
質物質30が各球体20間の隙間に入り込もうとする（矢印
参照）。その入り込む方向は各球体20によって縦横に変
えられるので、隙間を通過する度に軟質物質30の圧力は
低下する。こうした現象が、積み重ねられた球体20間を
通過する度に発生し、さらに軟質物質30の粘性の影響も
受けて、軟質物質30はつぎの球体20間へ入り難くなる。
したがって、軟質物質30は充填され積み重ねられた球体
20の最下段へは到達せず、加圧媒体45がピストン孔９へ
侵入しないようにシールすることができる。
【００１６】一方、図１に示すように、ピストン体８と
各球体20とは球面接触であるため作用する摩擦力は小さ
く、ピストン体８の前進をほとんど拘束しない。そのた
め、実験によって得られる試料Ｘの変形データの検出精
度も良くなり、実際のものに近いデータが得られる。ま
た、ピストン体８とピストン孔９とのクリアランスを大
きくとることができ、ピストン体８とピストン孔９間の
摩擦が少なくなるので、ピストン体８を安定して動かす
ことができる。よって、ピストン駆動力の摩擦等による
損失が少なくなり、かかる理由によっても超高圧下にお
ける試料Ｘの変形に要するデータを正確に検出すること
ができる。
各球体20とは球面接触であるため作用する摩擦力は小さ
く、ピストン体８の前進をほとんど拘束しない。そのた
め、実験によって得られる試料Ｘの変形データの検出精
度も良くなり、実際のものに近いデータが得られる。ま
た、ピストン体８とピストン孔９とのクリアランスを大
きくとることができ、ピストン体８とピストン孔９間の
摩擦が少なくなるので、ピストン体８を安定して動かす
ことができる。よって、ピストン駆動力の摩擦等による
損失が少なくなり、かかる理由によっても超高圧下にお
ける試料Ｘの変形に要するデータを正確に検出すること
ができる。
【００１７】つぎに、本装置による超高圧下変形特性の
試験要領を図６に基づき説明する。まず、超高圧発生室
４内に入れた加圧媒体45に試料Ｘを挿入し、下部ラム６
を作動させて下部アンビル２を駆動して目的の超高圧を
加圧媒体45に発生させる（符号ａ参照）。つぎに上部ラ
ム５の圧力をピストン体８が作動開始するまで昇圧する
（符号ｂ参照）。そして、上部ラム５の圧力をピストン
体８が作動開始した時点の状態で保持しつつピストン体
８の動作が停止した時点（符号ｃ参照）で逆に減圧開始
する。再びピストン体８が動き始めた時点（符号ｄ参
照）で上部ラム５の減圧を停止し圧力保持する。さらに
ピストン体８の動作が停止した時点（符号ｅ参照）で、
下部ラム６と上部ラム５の圧力を減圧するとテストを完
了する。
試験要領を図６に基づき説明する。まず、超高圧発生室
４内に入れた加圧媒体45に試料Ｘを挿入し、下部ラム６
を作動させて下部アンビル２を駆動して目的の超高圧を
加圧媒体45に発生させる（符号ａ参照）。つぎに上部ラ
ム５の圧力をピストン体８が作動開始するまで昇圧する
（符号ｂ参照）。そして、上部ラム５の圧力をピストン
体８が作動開始した時点の状態で保持しつつピストン体
８の動作が停止した時点（符号ｃ参照）で逆に減圧開始
する。再びピストン体８が動き始めた時点（符号ｄ参
照）で上部ラム５の減圧を停止し圧力保持する。さらに
ピストン体８の動作が停止した時点（符号ｅ参照）で、
下部ラム６と上部ラム５の圧力を減圧するとテストを完
了する。
【００１８】このテスト中にピストン体８の動作に必要
な圧力Pi，Pfを測定すると試料Ｘの超高圧下における変
形抵抗を求めることができる。そして上記の圧力Pi，Pf
を測定するに際し、本装置では既述のごとくピストン体
８の駆動時に発生する摩擦や拘束力がほぼゼロに等しい
ので、誤差が少なく正確な変形データの測定が可能とな
る。
な圧力Pi，Pfを測定すると試料Ｘの超高圧下における変
形抵抗を求めることができる。そして上記の圧力Pi，Pf
を測定するに際し、本装置では既述のごとくピストン体
８の駆動時に発生する摩擦や拘束力がほぼゼロに等しい
ので、誤差が少なく正確な変形データの測定が可能とな
る。
【００１９】つぎに、本発明の他の実施形態を説明す
る。前記実施形態では、上下アンビル１，２および４つ
のサイドアンビル３で構成された超高圧発生装置につい
て説明したが、図７に示すように、先細りの円錐台状の
先端部を有する上下一対のアンビル51，52間に、中央部
に孔54を有する中空アンビル（中空シリンダー）53が配
設された超高圧発生装置にも適用できる。中空アンビル
（中空シリンダー）53には、アンビル51，52に形成され
た円錐台状の先端部に対応する円錐状の凹溝を上下に設
けておけばよい。
る。前記実施形態では、上下アンビル１，２および４つ
のサイドアンビル３で構成された超高圧発生装置につい
て説明したが、図７に示すように、先細りの円錐台状の
先端部を有する上下一対のアンビル51，52間に、中央部
に孔54を有する中空アンビル（中空シリンダー）53が配
設された超高圧発生装置にも適用できる。中空アンビル
（中空シリンダー）53には、アンビル51，52に形成され
た円錐台状の先端部に対応する円錐状の凹溝を上下に設
けておけばよい。
【００２０】図１実施形態では、球体20は全て同じ大き
さのものを用いたが、図３に示すように各球体20の間に
直径の小さい小球体20b を挿入してもよい。この場合、
小球体20b により各球体20の間の隙間が小さくなるの
で、よりシール効果が高くなるという利点がある。
さのものを用いたが、図３に示すように各球体20の間に
直径の小さい小球体20b を挿入してもよい。この場合、
小球体20b により各球体20の間の隙間が小さくなるの
で、よりシール効果が高くなるという利点がある。
【００２１】また、図３の実施形態における小球体20b
の代りに粉体または軟質物質を挿入してもよい。粉体と
しては、圧力、温度に対して化学・物理的に物質が変化
しない安定した材料、例えば酸化マグネシウム（MgO ）
が好適であり、軟質物質としては、粒状に形成した鉛な
どが好適である。この粉体または軟質物質を挿入した実
施形態でも、球体20間の隙間が小さくなるので、やはり
シール効果が高くなるという利点がある。
の代りに粉体または軟質物質を挿入してもよい。粉体と
しては、圧力、温度に対して化学・物理的に物質が変化
しない安定した材料、例えば酸化マグネシウム（MgO ）
が好適であり、軟質物質としては、粒状に形成した鉛な
どが好適である。この粉体または軟質物質を挿入した実
施形態でも、球体20間の隙間が小さくなるので、やはり
シール効果が高くなるという利点がある。
【００２２】
【発明の効果】請求項１〜４の発明によれば、ピストン
駆動力の損失が少なく、ピストンに作用するアンビルと
の摩擦力や拘束力を極力低減させうるので、より超高圧
下での物質合成が可能となり、また、超高圧下における
変形データを高い精度で検出することができる。
駆動力の損失が少なく、ピストンに作用するアンビルと
の摩擦力や拘束力を極力低減させうるので、より超高圧
下での物質合成が可能となり、また、超高圧下における
変形データを高い精度で検出することができる。
【図１】本発明の一実施形態に係わる超高圧発生装置の
アンビル構造を示す断面図である。
アンビル構造を示す断面図である。
【図２】図１のアンビル構造におけるシール作用の説明
図である。
図である。
【図３】本発明の他の実施形態におけるシール作用の説
明図である。
明図である。
【図４】超高圧発生装置の全体図である。
【図５】図４のアンビル構造の分解斜視図である。
【図６】超高圧下変形特性試験の要領説明図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係わる超高圧発生装置
のアンビル構造の斜視図である。
のアンビル構造の斜視図である。
【図８】ピストンを有しないアンビルを用いた従来技術
の問題点の説明図である。
の問題点の説明図である。
【図９】ピストンを有するアンビルを用いた従来技術の
構造説明図である。
構造説明図である。
１ 上部アンビル ２ 下部アンビ
ル ３ サイドアンビル ４ 超高圧発生
室 ５ 上部ラム ６ 下部ラム ８ ピストン体 ９ ピストン孔 10 副ピストン 20 球体 30 軟質物質 45 加圧媒体
ル ３ サイドアンビル ４ 超高圧発生
室 ５ 上部ラム ６ 下部ラム ８ ピストン体 ９ ピストン孔 10 副ピストン 20 球体 30 軟質物質 45 加圧媒体
Claims (4)
- 【請求項１】複数個のアンビルで包囲して超高圧発生室
を形成し、前記アンビルの一つに前記超高圧発生室に向
ってピストン孔を形成し、該ピストン孔に外力によって
超高圧発生室側に移動されるピストン体を挿入した超高
圧発生装置であって、前記ピストン体が挿入されたアン
ビルの先端に、前記ピストン孔と同心の円錐状凹部を形
成すると共に、前記円錐状凹部において、前記ピストン
体を囲むように多数の球体を充填し、かつ該球体群と前
記超高圧発生室との間に軟質物質を置いたことを特徴と
する超高圧発生装置。 - 【請求項２】前記円錐状凹部に充填された球体同士の間
の隙間に、さらに小球体を挿入したことを特徴とする請
求項１記載の超高圧発生装置。 - 【請求項３】前記円錐状凹部に充填された球体同士の間
の隙間に、粉体を充填したことを特徴とする請求項１記
載の超高圧発生装置。 - 【請求項４】前記円錐状凹部に充填された球体同士の間
の隙間に、軟質物質を充填したことを特徴とする請求項
１記載の超高圧発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8744796A JP2920107B2 (ja) | 1996-03-16 | 1996-03-16 | 超高圧発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8744796A JP2920107B2 (ja) | 1996-03-16 | 1996-03-16 | 超高圧発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09248443A true JPH09248443A (ja) | 1997-09-22 |
| JP2920107B2 JP2920107B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=13915122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8744796A Expired - Fee Related JP2920107B2 (ja) | 1996-03-16 | 1996-03-16 | 超高圧発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2920107B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8500027B2 (en) | 2008-11-17 | 2013-08-06 | Optoelectronics Co., Ltd. | High speed optical code reading |
| CN120160888A (zh) * | 2025-03-24 | 2025-06-17 | 哈尔滨工业大学 | 一种实现高精度金刚石对顶砧压力动态调控装置 |
-
1996
- 1996-03-16 JP JP8744796A patent/JP2920107B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8500027B2 (en) | 2008-11-17 | 2013-08-06 | Optoelectronics Co., Ltd. | High speed optical code reading |
| CN120160888A (zh) * | 2025-03-24 | 2025-06-17 | 哈尔滨工业大学 | 一种实现高精度金刚石对顶砧压力动态调控装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2920107B2 (ja) | 1999-07-19 |
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