JPH0581279U - オートクレーブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 有底筒形状の本体の開口部を蓋で塞ぎ、本体
の内部に媒溶液を入れるとともに下部に人工水晶の原料
を入れる一方、上部には原料が再結晶する種子石を入
れ、人工水晶を種子石に析出させるオートクレーブにお
いて、人工水晶の成長度合を知ることができるようにす
る。 【構成】 人工水晶が析出する種子石を入れたフレーム
５をバネ１６により吊り下げてフレーム５に図示しない
遮蔽板を設け、放射線源１４から放射されるＸ線のうち
の遮蔽板でさえぎられる部分とそうでない部分との境界
を放射線検出部１５で検出し、これによりフレーム５の
降下量と更には人工水晶の成長度合を知る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、人工水晶の成長度合を検知できるようにしたオートクレーブに関す る。

【０００２】

【従来の技術】

人工水晶を製造する場合には、オートクレーブが用いられる。図３に示すよう に、オートクレーブ８は、ニッケルバナジウムモリブデン鋼からなる厚さが２０ ０〜３００ｍｍの有底筒形状の本体１と、本体１の開口部を塞ぐ蓋９と、ヒータ ７ａ、保温材７ｂおよび図示を省略した電力源等よりなる加熱手段７等で構成さ れる。本体１の内部は、バッフル２により、外部から加熱手段７で強く加熱され る溶解部４と加熱の少ない育成部３とに区分される。原料を入れるバスケット６ （溶解部４に位置する）と結晶成長の種となり成長方向を定める種子石を取り付 けるために立方体の枠組に構成したフレーム５（育成部３に位置する）とが複数 の孔１０を有するバッフル２を介して一体に組み立てられ、本体１内に収納され る。１１はバスケット６を支持する支持板であり、複数の孔１２が形成される。

【０００３】 単結晶の人工水晶を製造するには、まず夫々のバスケット６に原料であるＳｉ Ｏ₂を主成分とする粒状のラスカを入れるとともにフレーム５に棒状の種子石を 取り付け、本体１の内部にＮａＯＨなどの媒溶液１３を注入する。その後、本体 １を加熱して３００℃以上１０００気圧以上とし、ラスカを溶解させる。すると 、ＳｉＯ₂を主成分とする原料の溶解した媒溶液１３が、図３に矢印で示すよう に自然対流で育成部３へ運ばれる。その際、溶解部４の温度より育成部３の温度 が低くなるように調節加熱すると、溶解部４は高温に育成部３は溶解部４により 低温に維持されることになり、媒溶液１３の温度が育成部３において低下して溶 解度の差から媒溶液１３中に溶解していた原料が種子石を核として再結晶し、単 結晶の人工水晶が製造される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、本体の内部には強アルカリ性の媒溶液がはいっており３００℃以上 の高温でしかも１０００気圧以上の高圧であるために人工水晶の成長度合を判断 できず、人工水晶の生成が不足したり過剰であったりし、またエネルギーが無駄 になるという問題がある。本体の内外の１０００気圧の圧力差を克服して本体の 内部から外部へ信号を取り出すのにオートクレーブに具えられている圧力測定装 置の小孔を利用することも考えられるが、圧力測定装置は板厚が数百ミリの鋼板 に小孔を形成するとともに幾重もの安全装置を経由して盲管で検出しているため 利用することができない。

【０００５】 結晶の成長度合を測定する方法がないため、経験則によりオートクレーブの運 転日数を決めているが、種子石の形状や温度条件によって運転日数が異なり正確 な運転日数を決めることができない。通常、一回の運転日数は数十日間に及び、 その間に数十キロワットの加熱を続けなければならないため、水晶の成長度合を 測定するための装置の提供が望まれる。

【０００６】 そこで本考案は斯かる課題を解決したオートクレーブを提供することを目的と する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

斯る目的を達成するための本考案の構成は、有底筒形状の本体の開口部を蓋で 気密に塞ぐとともに本体の下部を加熱する加熱手段を設け、本体内の下部には人 工水晶の原料を収容する一方、上部には溶解した原料が再結晶するための種子石 を具え、本体内に媒溶液を注入したオートクレーブにおいて、種子石をフレーム 上に載置するとともにフレームをバネを介して昇降自在に設け、本体を挟んだ一 方側に高エネルギーの放射線源を設け他方側に放射線検出部を設け、放射線源と 放射線検出部との間にはフレームの昇降と連動する遮蔽板を設けたことを特徴と する。

【０００８】

【作用】

種子石に人工水晶が析出して重くなりフレームがバネの付勢力に抗して降下す ると、フレームの昇降に連動して昇降する遮蔽板が放射線源より放出されるＸ線 のさえぎり度合を変える。そして、Ｘ線が届く部分とそうでない部分との境界を 放射線検出部が検出する。境界の移動量とフレームの昇降量と人工水晶等の重量 とは比例することから、境界線の移動量を検出することにより人工水晶の重量を 知ることができる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。なお、本実施例 は従来のオートクレーブの一部を改良したものなので、従来と同一部分には同一 符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

【００１０】 本考案によるオートクレーブの構成を、図１〜図２に示す。図１に示すように 、本考案ではフレーム５がバネ１６を介して蓋９の下方に吊り下げられ、フレー ム５内の種子石に人工水晶が再結晶することにより重くなるとフレーム５が下が るようになっている。

【００１１】 そして、フレーム５が下がった量から結晶の成長度合を算出するためフレーム ５の下部と対応する高さの位置であって本体１を挟む一方側に高エネルギーの放 射線源１４が設けられ、他方側に放射線を検出してかつ表示する放射線検出部１ ５が設けられる。放射線源１４として高エネルギーのものを用いたのは、エネル ギーの低いものではオートクレーブとして用いられる本体１のように５００ｍｍ もの厚さがあるとＸ線の透過能力が十分でないためである。ここで高エネルギー とは、１２メガが電子ボルト程度の透過力の強いものをいう。放射線検出部１５ は鉛直方向での放射線が検出される範囲内に設けられるとともに検出値をアナロ グ又はディジタルで表示するものである。

【００１２】 放射線源１４から放射されるＸ線が放射線検出部１５へ届いた部分と後述する 遮蔽板によってさえぎられた部分との境界の位置を放射線検出部１５が検出する ことによって結晶の成長度合を検出するが、フレーム５の降下量は僅かなので図 ２に示す検出量倍増機構１７が設けられる。本体１の内周面に一対のリニアベア リング１８を介して昇降自在にラック１９が設けられる一方、フレーム５の側面 にもラック２０が固着され、ラック１９及びラック２０の双方と噛み合うピニオ ン２１が支持部材２２を介して本体１の内周面に固定される。そして、ラック１ ９の上部に遮蔽板２３が固着される。なお、遮蔽板はフレーム５に直接に取り付 けるようにしてもよい。

【００１３】 次に、斯かるオートクレーブの作用を説明する。溶解部４で溶解したラスカが 媒溶液１３と共に育成部３へ運ばれて種子石に再結晶することから、種子石を入 れたフレーム５が時間の経過と共に重くなる。フレーム５はバネ１６を介して吊 り下げられていることから、フレーム５はフレーム５等の重さと比例した分だけ 降下する。

【００１４】 フレーム５が降下すると、図２に示すようにラック２０が降下してピニオン２ １が時計方向へ回され、ラック２０が降下した量だけラック１９が上昇する。従 って、遮蔽板２３も上昇する。すると、放射線源１４から放射されるＸ線のうち 、下の部分が遮蔽板２３によってさえぎられることから、図１における放射線検 出部１５におけるＸ線が届く部分と届かない部分との境界の位置が移動する。こ の境界位置の移動量と、フレーム５の降下量と、種子石等の重量とは比例関係に あることから、境界位置を放射線検出部１５により検出することで種子石への結 晶の成長度合を知ることができる。例えばフレーム５の重量を３０００ｋｇとし た場合、１０ｋｇの単位でかつ３ｋｇ位の精度で測定できれば十分に目的を達成 できる。

【００１５】

【考案の効果】

以上の説明からわかるように、本考案によるオートクレーブによれば種子石に 析出する人工水晶の重量の増大に伴うフレームの昇降と対応して昇降する遮蔽板 を設け、放射線源から放射されるＸ線のうちの遮蔽板でさえぎられる部分とそう でない部分との境界を放射線検出部で検出して人工水晶の重量を割り出すことか ら、本体の内部での人工水晶の成長度合を知ることができる。このため、オート クレーブの運転時間の無駄をなくしてエネルギーの無駄を防止することができる 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるオートクレーブの断面図。

【図２】本考案によるオートクレーブの要部の構成図。

【図３】従来のオートクレーブの断面図。

【符号の説明】

１…本体 ５…フレーム ６…バスケット ７…加熱手段 ８…オートクレーブ ９…蓋 １３…媒溶液 １４…放射線源 １５…放射線検出部 １６…バネ ２３…遮蔽板

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 有底筒形状の本体の開口部を蓋で気密に
   塞ぐとともに本体の下部を加熱する加熱手段を設け、本
   体内の下部には人工水晶の原料を収容する一方、上部に
   は溶解した原料が再結晶するための種子石を具え、本体
   内に媒溶液を注入したオートクレーブにおいて、 種子石をフレーム上に載置するとともにフレームをバネ
   を介して昇降自在に設け、本体を挟んだ一方側に高エネ
   ルギーの放射線源を設け他方側に放射線検出部を設け、
   放射線源と放射線検出部との間にはフレームの昇降と連
   動する遮蔽板を設けたことを特徴とするオートクレー
   ブ。