JPH09138073A - 均熱加熱装置 - Google Patents
均熱加熱装置Info
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- JPH09138073A JPH09138073A JP29938795A JP29938795A JPH09138073A JP H09138073 A JPH09138073 A JP H09138073A JP 29938795 A JP29938795 A JP 29938795A JP 29938795 A JP29938795 A JP 29938795A JP H09138073 A JPH09138073 A JP H09138073A
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- heating
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- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高均熱のＸ線によるその場観察可能な均熱加
熱装置を得る。 【解決手段】 供試試料１を断熱材料４で支持し、その
外側に加熱のためのセラミックヒータ２を配置し、更に
輻射による熱の漏洩を減ずるためのリフレクタ３を配し
て加熱炉が構成される。この加熱炉の左右には、更に供
試試料溶融時の観察を実施するためのＸ線発生器５とＸ
線ディテクタ６が配置されている。セラミッタヒータ２
は化学気相成長法（ＣＶＤ）により生産される２種類の
セラミックスの、一方が電気伝導性のＰＧ、他方がＰＢ
Ｎ等で構成される。ＰＧにより抵抗パターンを構成し、
ＰＢＮによってサンドイッチされた板状の高温加熱ヒー
タは、電気抵抗層と断熱層の比重の差異が非常に少な
く、しかも比重の絶対値も低い。このため、Ｘ線の透過
を妨げる量が少なく、高均等加熱と鮮明画像を得ること
ができる。
熱装置を得る。 【解決手段】 供試試料１を断熱材料４で支持し、その
外側に加熱のためのセラミックヒータ２を配置し、更に
輻射による熱の漏洩を減ずるためのリフレクタ３を配し
て加熱炉が構成される。この加熱炉の左右には、更に供
試試料溶融時の観察を実施するためのＸ線発生器５とＸ
線ディテクタ６が配置されている。セラミッタヒータ２
は化学気相成長法（ＣＶＤ）により生産される２種類の
セラミックスの、一方が電気伝導性のＰＧ、他方がＰＢ
Ｎ等で構成される。ＰＧにより抵抗パターンを構成し、
ＰＢＮによってサンドイッチされた板状の高温加熱ヒー
タは、電気抵抗層と断熱層の比重の差異が非常に少な
く、しかも比重の絶対値も低い。このため、Ｘ線の透過
を妨げる量が少なく、高均等加熱と鮮明画像を得ること
ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、均熱加熱装置に関
し、例えば、Ｘ線によるその場観察可能な均熱加熱装置
に関する。
し、例えば、Ｘ線によるその場観察可能な均熱加熱装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、均熱加熱装置には、より高均熱の
加熱溶融を得るため、特に人工衛星や落下棟および航空
機実験等のマイクログラビティ環境での材料の均熱溶融
ならびに凝固も行われている。一般的には、例えば実験
用として、材料をある特定した範囲に於いて精度良く均
一に溶融し結晶成長を実施したり、溶融材料中の各種物
理／化学現象を観察する等が行われる。このような目的
を持った加熱溶融炉に於いて、抵抗加熱体に金属加熱抵
抗体を使用することにより、供試材料の溶融状態の形成
を可能とした均熱加熱溶融炉がある。
加熱溶融を得るため、特に人工衛星や落下棟および航空
機実験等のマイクログラビティ環境での材料の均熱溶融
ならびに凝固も行われている。一般的には、例えば実験
用として、材料をある特定した範囲に於いて精度良く均
一に溶融し結晶成長を実施したり、溶融材料中の各種物
理／化学現象を観察する等が行われる。このような目的
を持った加熱溶融炉に於いて、抵抗加熱体に金属加熱抵
抗体を使用することにより、供試材料の溶融状態の形成
を可能とした均熱加熱溶融炉がある。
【０００３】従来例１の均熱溶融炉として、図２に示す
ものがある。本従来例の均熱溶融炉は、供試試料７を断
熱材料１０等で支持するか、または供試試料を坩堝等の
容器に入れた状態で断熱材料１０で支持し、加熱の為の
金属抵抗線を巻いた金属抵抗線ヒータ８と、更に輻射に
よる熱の漏洩を減ずるためのリフレクタ９等で構成され
ている。
ものがある。本従来例の均熱溶融炉は、供試試料７を断
熱材料１０等で支持するか、または供試試料を坩堝等の
容器に入れた状態で断熱材料１０で支持し、加熱の為の
金属抵抗線を巻いた金属抵抗線ヒータ８と、更に輻射に
よる熱の漏洩を減ずるためのリフレクタ９等で構成され
ている。
【０００４】また場合によっては、供試試料７の均熱加
熱性を向上させる目的でヒータからの熱入力を拡散する
ための拡散層を供試試料の外側に配置したり、金属抵抗
線８の外側に断熱層を設けたりする。場合によっては更
に、断熱層やリフレクタを多層に設けたり、断熱の為の
真空層を設けた構成とする。
熱性を向上させる目的でヒータからの熱入力を拡散する
ための拡散層を供試試料の外側に配置したり、金属抵抗
線８の外側に断熱層を設けたりする。場合によっては更
に、断熱層やリフレクタを多層に設けたり、断熱の為の
真空層を設けた構成とする。
【０００５】従来例２の均熱溶融炉として、実開平４−
８５１００号の「宇宙環境における溶融金属観察装置」
がある。本従来例では、筒状加熱対を用い筒状の左右の
開口においてＸ線の透過を行なっている。
８５１００号の「宇宙環境における溶融金属観察装置」
がある。本従来例では、筒状加熱対を用い筒状の左右の
開口においてＸ線の透過を行なっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例１の地上での使用を目的とした技術では、図２に示
す様に、抵抗加熱体として金属抵抗線を使用する。この
場合、加熱溶融炉の加熱温度範囲を高く設定する程、カ
ンタル等の比重の大きい抵抗線を用い、且つ大電流を流
すべく線径の太いものを使用する必要がある。このた
め、Ｘ線発生器１１とＸ線ディテクタ１２とを配置して
供試試料の状態をＸ線でその場観察するために金属抵抗
線の像影を除去することが困難となる。
来例１の地上での使用を目的とした技術では、図２に示
す様に、抵抗加熱体として金属抵抗線を使用する。この
場合、加熱溶融炉の加熱温度範囲を高く設定する程、カ
ンタル等の比重の大きい抵抗線を用い、且つ大電流を流
すべく線径の太いものを使用する必要がある。このた
め、Ｘ線発生器１１とＸ線ディテクタ１２とを配置して
供試試料の状態をＸ線でその場観察するために金属抵抗
線の像影を除去することが困難となる。
【０００７】また、従来例２のようにＸ線の透過経路に
金属抵抗線を巻かず、観察窓を設ける構成にした場合に
は、供試試料の均熱加熱性能を著しく損なう問題点を伴
う。
金属抵抗線を巻かず、観察窓を設ける構成にした場合に
は、供試試料の均熱加熱性能を著しく損なう問題点を伴
う。
【０００８】本発明は、高均熱のＸ線によるその場観察
可能な均熱加熱装置を提供することを目的とする。
可能な均熱加熱装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明の均熱加熱装置は、供試試料を収容する断熱
材で構成された堝炉と、この堝炉を取り囲む形態で形成
されたセラミックヒータと、このセラミックヒータの外
側の周囲を取り囲み断熱材で形成された保護壁と、保護
壁の一方の外側から他方の外側へ向かってＸ線を照射す
るＸ線発生手段と、他方の外側においてＸ線を受信する
ディテクタとを有し、堝炉内に収容された供試試料をセ
ラミックヒータで加熱し、且つＸ線発生手段とディテク
タとで供試試料のその場観察を可能としたことを特徴と
している。
め、本発明の均熱加熱装置は、供試試料を収容する断熱
材で構成された堝炉と、この堝炉を取り囲む形態で形成
されたセラミックヒータと、このセラミックヒータの外
側の周囲を取り囲み断熱材で形成された保護壁と、保護
壁の一方の外側から他方の外側へ向かってＸ線を照射す
るＸ線発生手段と、他方の外側においてＸ線を受信する
ディテクタとを有し、堝炉内に収容された供試試料をセ
ラミックヒータで加熱し、且つＸ線発生手段とディテク
タとで供試試料のその場観察を可能としたことを特徴と
している。
【００１０】また、上記のセラミックヒータはＰＧとＰ
ＢＮとを用いて構成し、板状に形成するとよい。
ＢＮとを用いて構成し、板状に形成するとよい。
【００１１】したがって、本発明の均熱加熱装置によれ
ば、断熱材で構成された堝炉で供試試料を収容し、この
堝炉をセラミックヒータで取り囲み、セラミックヒータ
の外側周囲を断熱材で形成された保護壁で取り囲み、保
護壁の一方の外側から他方の外側へ向かってＸ線を照射
し、他方の外側において受信する。この構成によれば、
堝炉内に収容された供試試料をセラミックヒータで加熱
し、且つＸ線で供試試料のその場観察を可能とする。ヒ
ータとして電気抵抗層と断熱層の比重の差異が非常に少
なく、しかも比重の絶対値も抵いセラミックヒータを使
用することによってＸ線の透過を妨げる量が少なく、且
つヒータパターンが撮像されない画像を得ることができ
る。
ば、断熱材で構成された堝炉で供試試料を収容し、この
堝炉をセラミックヒータで取り囲み、セラミックヒータ
の外側周囲を断熱材で形成された保護壁で取り囲み、保
護壁の一方の外側から他方の外側へ向かってＸ線を照射
し、他方の外側において受信する。この構成によれば、
堝炉内に収容された供試試料をセラミックヒータで加熱
し、且つＸ線で供試試料のその場観察を可能とする。ヒ
ータとして電気抵抗層と断熱層の比重の差異が非常に少
なく、しかも比重の絶対値も抵いセラミックヒータを使
用することによってＸ線の透過を妨げる量が少なく、且
つヒータパターンが撮像されない画像を得ることができ
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よる均熱加熱装置の実施の形態を詳細に説明する。図１
を参照すると本発明の均熱加熱装置の一実施形態が示さ
れている。図１には、加熱炉を部分破断して内部構造を
示した実施形態の均熱加熱装置の全体斜視図と、加熱炉
の上面図が示されている。
よる均熱加熱装置の実施の形態を詳細に説明する。図１
を参照すると本発明の均熱加熱装置の一実施形態が示さ
れている。図１には、加熱炉を部分破断して内部構造を
示した実施形態の均熱加熱装置の全体斜視図と、加熱炉
の上面図が示されている。
【００１３】図１において、本実施例の均熱加熱装置
は、加熱炉とＸ線発生器５とＸ線ディテクタ６とにより
構成される。加熱炉はさらに細分化され、供試試料を収
容するいわゆる円筒状の堝を構成する断熱材料４と、こ
の断熱材料４の外周に円筒状に形成され供試試料１を溶
融させるセラミックヒータ２と、セラミックヒータ２の
外周に設けられ熱保持と断熱のための壁を構成するリフ
レクタ３とを有して構成される。
は、加熱炉とＸ線発生器５とＸ線ディテクタ６とにより
構成される。加熱炉はさらに細分化され、供試試料を収
容するいわゆる円筒状の堝を構成する断熱材料４と、こ
の断熱材料４の外周に円筒状に形成され供試試料１を溶
融させるセラミックヒータ２と、セラミックヒータ２の
外周に設けられ熱保持と断熱のための壁を構成するリフ
レクタ３とを有して構成される。
【００１４】上記の構成各部は、供試試料１を断熱材料
４で支持し、その外側に加熱の為のセラミックヒータ２
を配置し、更に輻射による熱の漏洩を減ずるためのリフ
レクタ３を配し、更に供試試料溶融時の観察を実施する
ためのＸ線発生器５とＸ線ディテクタ６の関係を持って
構成されている。
４で支持し、その外側に加熱の為のセラミックヒータ２
を配置し、更に輻射による熱の漏洩を減ずるためのリフ
レクタ３を配し、更に供試試料溶融時の観察を実施する
ためのＸ線発生器５とＸ線ディテクタ６の関係を持って
構成されている。
【００１５】上記の構成において、加熱炉とＸ線発生器
５およびＸ線ディテクタ６との位置関係は、Ｘ線を照射
するＸ線発生器５とＸ線を受信するＸ線ディテクタ６と
の、それぞれの中心軸線が加熱炉の供試試料の中心とさ
れる。
５およびＸ線ディテクタ６との位置関係は、Ｘ線を照射
するＸ線発生器５とＸ線を受信するＸ線ディテクタ６と
の、それぞれの中心軸線が加熱炉の供試試料の中心とさ
れる。
【００１６】また、セラミッタヒータ２はＣＶＤ（化学
気相成長法）により生産される２種類のセラミックスか
ら構成されている。具体例として、一方が電気伝導性の
ＰＧ（Pyrolitic Graphaite）、他方がＰＢＮ（Pyrolit
ic Boron Nitride）等である。ＰＧにより抵抗パターン
を構成し、ＰＢＮによってサンドイッチされた板状の高
温加熱ヒータとされる。
気相成長法）により生産される２種類のセラミックスか
ら構成されている。具体例として、一方が電気伝導性の
ＰＧ（Pyrolitic Graphaite）、他方がＰＢＮ（Pyrolit
ic Boron Nitride）等である。ＰＧにより抵抗パターン
を構成し、ＰＢＮによってサンドイッチされた板状の高
温加熱ヒータとされる。
【００１７】この構成において、ＰＢＮの比重が２．１
５、ＰＧの比重が２．２０程度と、非常に比重差が小さ
い。さらに従来用いていた金属抵抗線と比較した場合
に、比重が数分の一程度と絶対値も小さい。この特徴の
ためＸ線を透過し易く、Ｘ線が加熱炉を横断する際に、
セラミックヒータ２のパターンが透過するＸ線に与える
影響が少ない。よって、鮮明度の高いＸ線像が得られ、
観察窓を設けることなく高精度な供試試料の溶融状態の
その場観察を可能とする。さらに観察のためにセラミッ
クヒータ２の配置および構成について求められる考慮の
度合が軽くなる。
５、ＰＧの比重が２．２０程度と、非常に比重差が小さ
い。さらに従来用いていた金属抵抗線と比較した場合
に、比重が数分の一程度と絶対値も小さい。この特徴の
ためＸ線を透過し易く、Ｘ線が加熱炉を横断する際に、
セラミックヒータ２のパターンが透過するＸ線に与える
影響が少ない。よって、鮮明度の高いＸ線像が得られ、
観察窓を設けることなく高精度な供試試料の溶融状態の
その場観察を可能とする。さらに観察のためにセラミッ
クヒータ２の配置および構成について求められる考慮の
度合が軽くなる。
【００１８】以上説明したように本発明は、セラミック
ヒータを加熱源とすることにより、供試試料加熱に際し
て均熱加熱の外乱となる観察窓を設けることなく、Ｘ線
による外部からの観察を可能にする。さらに、実験用と
して材料をある特定された範囲において精度良く均一に
溶融し、結晶成長を実施したり、溶融材料中の各種物理
／化学現象を観察することができる。抵抗加熱体にセラ
ミックヒータを使用することにより、供試材料の溶融状
態をＸ線透過撮像装置を使用してその場観察を可能とす
る。
ヒータを加熱源とすることにより、供試試料加熱に際し
て均熱加熱の外乱となる観察窓を設けることなく、Ｘ線
による外部からの観察を可能にする。さらに、実験用と
して材料をある特定された範囲において精度良く均一に
溶融し、結晶成長を実施したり、溶融材料中の各種物理
／化学現象を観察することができる。抵抗加熱体にセラ
ミックヒータを使用することにより、供試材料の溶融状
態をＸ線透過撮像装置を使用してその場観察を可能とす
る。
【００１９】尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施
の一形態ではあるが本発明はこれに限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形
実施可能である。
の一形態ではあるが本発明はこれに限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形
実施可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明より明かなように、本発明の
均熱加熱装置は、供試試料を収容した堝炉をセラミック
ヒータで取り囲み、このセラミックヒータの外側周囲を
断熱材で形成された保護壁で取り囲み、保護壁の一方の
外側から他方の外側へ向かってＸ線を照射し、他方の外
側において受信する。この構成により堝炉内に収容され
た供試試料をセラミックヒータで加熱し、且つＸ線で供
試試料のその場観察ができる。セラミックヒータは、ヒ
ータとしての電気抵抗層と断熱層の比重の差異が非常に
少なく、しかも比重の絶対値も低いため、Ｘ線の透過を
妨げる量が少なく、且つヒータパターンが撮像され難い
画像を取得することができる。本発明の均熱加熱装置に
よれば，高均等加熱と鮮明画像を得ることができる。
均熱加熱装置は、供試試料を収容した堝炉をセラミック
ヒータで取り囲み、このセラミックヒータの外側周囲を
断熱材で形成された保護壁で取り囲み、保護壁の一方の
外側から他方の外側へ向かってＸ線を照射し、他方の外
側において受信する。この構成により堝炉内に収容され
た供試試料をセラミックヒータで加熱し、且つＸ線で供
試試料のその場観察ができる。セラミックヒータは、ヒ
ータとしての電気抵抗層と断熱層の比重の差異が非常に
少なく、しかも比重の絶対値も低いため、Ｘ線の透過を
妨げる量が少なく、且つヒータパターンが撮像され難い
画像を取得することができる。本発明の均熱加熱装置に
よれば，高均等加熱と鮮明画像を得ることができる。
【図１】本発明の均熱加熱装置の実施形態を示す図であ
り、加熱炉を部分破断して内部構造を示した均熱加熱装
置の全体斜視図と加熱炉の上面図である。
り、加熱炉を部分破断して内部構造を示した均熱加熱装
置の全体斜視図と加熱炉の上面図である。
【図２】従来の金層抵抗線をコイル状に巻いたヒータを
使用した場合の均熱加熱装置の外観カット図である。
使用した場合の均熱加熱装置の外観カット図である。
１ 供試試料 ２ セラミックヒータ ３ リフレクタ ４ 断熱材 ５ Ｘ線発生器 ６ Ｘ線ディテクタ
Claims (3)
- 【請求項１】 供試試料を収容する断熱材で構成された
堝炉と、 該堝炉を取り囲む形態で形成されたセラミックヒータ
と、 該セラミックヒータの外側の周囲を取り囲み断熱材で形
成された保護壁と、 該保護壁の一方の外側から他方の外側へ向かってＸ線を
照射するＸ線発生手段と、 前記他方の外側において前記Ｘ線を受信するディテクタ
とを有し、 前記堝炉内に収容された供試試料を前記セラミックヒー
タで加熱し、且つ前記Ｘ線発生手段とディテクタとで前
記供試試料のその場観察を可能としたことを特徴とする
均熱加熱装置。 - 【請求項２】 前記セラミックヒータはＰＧとＰＢＮと
を用いて構成されることを特徴とする請求項１記載の均
熱加熱装置。 - 【請求項３】 前記セラミックヒータは板状に形成され
ることを特徴とする請求項１または２記載の均熱加熱装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29938795A JP2820089B2 (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 均熱加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29938795A JP2820089B2 (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 均熱加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09138073A true JPH09138073A (ja) | 1997-05-27 |
| JP2820089B2 JP2820089B2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=17871905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29938795A Expired - Lifetime JP2820089B2 (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 均熱加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2820089B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10225899A1 (de) * | 2002-06-11 | 2004-01-08 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Visualisierung temperaturabhängiger Prozesse sowie portable Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| WO2010116809A1 (ja) | 2009-04-07 | 2010-10-14 | Anbe Yoshinobu | Ｘ線検査用加熱装置 |
-
1995
- 1995-11-17 JP JP29938795A patent/JP2820089B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10225899A1 (de) * | 2002-06-11 | 2004-01-08 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Visualisierung temperaturabhängiger Prozesse sowie portable Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| DE10225899B4 (de) * | 2002-06-11 | 2004-12-09 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Portable Vorrichtung zur Visualisierung temperaturabhängiger Prozesse |
| WO2010116809A1 (ja) | 2009-04-07 | 2010-10-14 | Anbe Yoshinobu | Ｘ線検査用加熱装置 |
| US9161392B2 (en) | 2009-04-07 | 2015-10-13 | Yoshinobu ANBE | Heating apparatus for X-ray inspection |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2820089B2 (ja) | 1998-11-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980728 |