ガスの知恵袋 2008年02月03日
この世に存在する安定した原子約百種類のうち、電子を
奪いやすい原子は何でしょう？
それは・・・
第一位 フッ素
ハロゲンガスのひとつで、常温付近で独特の臭気を
持つ黄色い気体です。化学反応を起こし易く、ほとんどの
元素と作用してフッ化物を作ります。
第二位 酸素
化学的に活発でほとんど全ての元素と酸化物を作ります。
第三位 塩素
フッ素同様ハロゲンガスで、常温付近で刺激臭のある黄緑色
の気体です。化学的に活発で、希ガスや炭素、窒素、酸素以外
の元素と反応し塩化物を作ります。
いずれも、原子同士が離れていて不安定な状態から、引き合って
安定した状態になろうとして互いに結合するとき余分なエネルギー
を、熱や光の形で放出するんですね。
ものが燃えるのも、光を放つのも、そうした原子同士の結びつき
によるもので、活性の高い上記のような原子が化合すること故に
起こることなのです。
フッ素ガス、酸素ガス、塩素ガスなどのガス供給設備や
特殊ガス配管工事など川口液化ケミカル株式会社まで
お気軽にご相談ください。
ＴＥＬ 048-282-3665
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今日の埼玉のお天気は？
２月３日
天気 雪
気温 １℃
です。
大雪ですね！
想い出します。
２５年前、高校受験試験日当日、大雪が降り
悪天候に弱い武蔵野線の運転ダイヤは滅茶苦茶。
当時どうなる事かと思いましたが、今思えば、どうにか
なりましたね。
明日の御足下ご注意ください。
真空の知恵 2008年02月02日
大気圧１ａｔｍ（１０ 5Pa）には多くのガス分子が存在します。
真空ポンプによりチャンバー内の気体を排気することで真空
（まさにカラ）の状態を作るわけです。
超高真空領域まで行くと、真空排気し難いガス分子が出て
きます。高真空対応の機械的なポンプでは排気できなくなり
低温を利用してガス分子を吸着させる方法が取られます。
液体窒素トラップや電気的に液体ヘリウム温度のコールドステ
ージをつくりガス分子を捕まえるわけです。
それでは、低温で各種ガスがどれだけ排気できるかの目安を
飽和蒸気圧で見てみましょう。
先ず、２０Ｋの液体水素温度では・・・
ＣＯ ： 4 x 10 -12Pa
Ａｒ ： 6.3 x 10 -12Pa
Ｎ２ ： 1.3 x 10 -9Pa
Ｎｅ ： 4 x 10 3Pa
Ｈ２ ： 9 x 10 4Pa
です。
ヘリウム、水素、ネオン以外は１０ -9Pa 以下の超高真空領域
になり、排気が可能です。
液体ヘリウム温度の４．２Ｋではどうでしょう？
ＣＯ ： < １０ -12Pa
Ａｒ ： < １０ -12Pa
Ｎ２ ： < １０ -12Pa
Ｎｅ ： < １０ -12Pa
Ｄ２ ： 4.6 x 10 -9Pa
Ｈ２ ： 5.6 x 10 -5Pa
Ｈｅ ： １０ 5Pa
水素、ヘリウム以外は超高真空領域ですので、この低温
面を真空雰囲気に晒せば真空ポンプとして排気することが
できるわけです。これがクライオポンプですね。
クライオスタット、クライオポンプ、真空二重配管など
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今日の埼玉のお天気は？
２月２日
天気 くもり
気温 ６℃
です。
中国の寒波で、広州駅前に移動できない人が２０万人
いて、身動きとれず、飲食もままならず亡くなる方が
いらっしゃるそうです。
昔から、旧正月に帰省する大勢の人並みの映像が
流されていましたが、これも広州駅でしたよね。
真空機器 2008年02月01日
oerikon leybold vacuum 社製ヘリムリークディテクタのご紹介です。
かつて UL100,UL200 または L200,L200 plus などのベストセラー機
がありましたが、その後継機種が PhoeniXL 300 になります。
テクニカルデーター
最小検出ﾘｰｸ量 ： ≦ 5 x 10 -13 Pa.m3/sec （真空法）
≦ 1 x 10 -8 Pa.m3/sec （スニファー法）
最大検出ﾘｰｸ量 ： 1 x 10 -2 Pa.m3/sec (He)
最大測定可能圧力 ： 1500 Pa
粗引き排気速度 ： 2.5m3/h (50Hz)
He 排気速度 ： 2.5 L/s
応答速度 ： < 1 s
始動時間 ： < 2 min
消費電力 ： 420 VA
寸法 ： 495(L) x 456(H) x 314(D) mm
重量 ： 40 kg
・自動車産業関連部品
・半導体装置、各種真空設備
・冷蔵庫、エアコンの製造ライン及び関連部品
・分析機器（真空技術応用機器）
・セラミック応用製品、水晶振動子
・高真空および超高真空技術応用装置
・気密試験品質保証
・研究開発
・パワープラントなど
He ﾘｰｸﾃﾞｨﾃｸﾀ PhoeniXL300の特徴
仕様説明
ヘリムリークディテクターのご用命ご相談のことなら
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今日の埼玉のお天気は？
２月１日
天気 はれ
ボンベ庫の温度 朝２℃、昼５℃、夜４℃
です。
昨日、ＴＶで世界のカレンダーを紹介していました。
面白いところでは、北朝鮮は金日成氏の生誕が
年号のスタートになっているとか。
同じように国家元首や聡明な方の生誕日が
年号にそのままなっているそうです。
ちなみに、各国でｊ本当に様々な初めの日（日本の正月）
があり、中東地域やインドあたりなど一枚のカレンダーに
４種類くらいの暦が記されていたりして、面白いですね。
ガスの知恵袋 2008年01月31日
埼玉県川口市は、鋳物の街です。古くから鋳物が生産され
一般家庭のダルマストーブのようなものから産業機械やかつて
の軍需品まで作られました。
金属を溶解する溶解炉は、現在、電気炉などに切り替わりつ
つありますが、いまでも操業している「キューポラ」の初代の溶
解炉が 「 甑 」（こしき） です。
茨城県古河市の笠倉メテック様の会社入口に、かつて使われ
ていた甑が展示品として常設されてます。
「この甑は、初代 故笠倉保治 が大正八年五月に東京淀橋で操業を
開始した際、初吹きをした由緒あるものであります。当時は、さくら
フィルムで有名な小西六写真工業のレンズ研磨機の鋳物を主体に
製造しておりました。関東大震災にて、この工場は焼失しましたが
この甑は何とか難を逃れ、修復し現在に至っております。その後、
当代二代目 故笠倉謙三が、昭和二年五月川口に三百坪程の敷地
に工場を建設し、この甑を使って操業を開始、やがて２tonキューポラ
に変わりました。当代三代目 故笠倉久昇がキューポラを３tonに変え
て、印刷機械を主体に鋳物を製造し、昭和六一年十一月に現在地に
て、４tonキューポラ２基にて操業を開始し現在に至っております。」
※現品に添付されている説明文書引用
キューポラ酸素冨化、純酸素式ロータリーファーネス炉（回転炉）
のことなら川口液化ケミカル株式会社までお気軽にご相談ください。
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今日の埼玉のお天気は？
１月３１日
天気 はれ
ボンベ庫の温度 朝４℃、昼７℃、夜５℃
です。
今朝、朝８時に首都高速川口線新郷ICより都心環状線を経て
東名高速厚木ICに９時過ぎには到着しておりました。
今までの常識では、通勤時間帯に上記所要時間は２時間なら
早い方でしたが、やはり５号池袋線?中央高速の接続が
大きいのでしょうかね？
とってもスイスイで、お金をは負担した甲斐のある高速道路です。
真空の知恵 2008年01月30日
真空装置の中に残っている残留ガスを調べる方法は
マスフィルターと呼ばれる質量分析器が一般的に利用さ
れています。
この分析器で、ガス毎のマスナンバーを、水素は１、ヘ
リウムは４、水は１８、COは２８など質量によって元素や分
子を固定して特定するのです。
マスフィルターの構成は、残留ガスを電離するイオン源、
イオンを効率よく分析電極に導入するための静電レンズ、
分析電極としての四重極電極、イオン電流を検出するファラ
デーカップからなります。このファラデーカップは、イオン電流
が微弱な超高真空に適した二次電子倍増管に変わっていま
す。
その仕組みは難解ですが、高電圧と高周波を四重極に加え
適当な質量数のイオンだけが共振して電極を通過してフィルタ
ーのように所定の質量だけを通過させ残留ガスのスペクトルに
表わし成分比までピークであらわされます。同じピークの近くに
は同位元素や水や油の検出の邪魔をするものの有無まで判断
できます。
半導体や核融合、加速器などクリーンな真空を確認するために
は残留ガス分析は欠かせないものです。
ガスマス、Qマスなどの残留ガス分析器は川口液化ケミカル株式
会社までお気軽にご相談ください。
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今日の埼玉のお天気は？
１月３０日
天気 ４℃
ボンベ庫の温度 朝４℃、昼７℃、夜７℃
です。
ホッとするような暖かい一日でしたね。
直射日光の日差しが強いお昼間は乗用車の
社内が厚着の冬仕様では暑いくらいでしたね。
真空の知恵 2008年01月29日
真空チャンバーでいくら真空排気してもなかなか真空度が上が
らず、なぜか？なぜか？といった五里霧中のようなあてのないリ
ーク探しになってしまう現場を経験されたことはないでしょうか。
実際にリークが見付ったとしても、以外に見落としがちなのが
水分です。特に高真空になってくると水分が悪さをして思うに任
せない状況になる場合も多々あります。
たとえば常温の真空チャンバーで真空排気しながらチャンバー
ベーキングすることで金属表面に水分がどれだけ残留しているか
その挙動を見てみましょう。
真空度 １．０６ x １０ -4Pa
ベーキング前
各種ガス分圧
H2 : 7.2%
H2O : 51.3%
CH4 : 2.5%
CO : 21.7%
CO2 : 6.6%
Hg : 10.7% (水銀拡散ﾎﾟﾝﾌﾟ）
真空度 ５．３ x １０ -5Pa
１２７℃ベーキング
分圧
H2 : 12.8%
H2O : 23.0%
CH4 : 1.8%
CO : 30.4%
CO2 : 3.7%
Hg : 28.3%
真空度 ６．６ x １０ -7Pa
２２７℃ベーキング
分圧
H2 : 22.6%
H2O : 12.7%
CH4 : 2.5%
CO : 53.7%
CO2 : 8.5%
Hg : –
※「真空排気とｶﾞｽ放出」（共立出版より）
ベーキング前の主成分がH2Oであったのが、ベーキングにより
最も減少しているのもH2Oなのです。常温で排気を行うにはとて
も厄介なガスであることが解りますね。
真空チャンバーの製作、真空排気、真空計など
川口液化ケミカル株式会社までお気軽にご相談
ください。
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今日の埼玉川口のお天気は？
天気 はれ
ボンベ庫の温度 朝４℃、昼５℃、夜５℃
です。
年賀はがきの当選番号発表がありましたね。
宝くじと違い景品は知れたものですが、何かあたらないかな？
などとウキウキするものですよね。
He (ヘリウム) 2008年01月28日
ヘリウムガスが混ざった空気を吸うと普段よりも甲高い
声になることをご存知でしょうか？お聞きになった方はご
存じの通り、バルタン星人か火星人か？というような、お
かしな声ですよね。
これは人間の声を出す仕組みと、ヘリウムガスのなかを
伝わる音の速さとが関係した「振動と波動」の関係なのです。
まず人間の声は、ノドの部分の声帯が振動し口や鼻の空
洞を響かせて声になっています。この声の高さ「固有振動数
ｆ 」は、空気を伝わる速さ V を音の波長 λ で割った値です。
ｆ ＝ V / λ
このときヘリウムガスの雰囲気で声を発すると・・・。
ヘリウムガスは軽い原子です。空気中での音速約３４０Mに
比べて、ヘリウムガス中での音速は約３倍の９６０Mになります。
人間の声の波長は空気中でもヘリウムガス中でも変わりません。
すると音の振動数が高くなる ＝ 声が高くなるのです。
同様に管楽器は人間の声と同じような音の出し方をするので、
やはりヘリウムガスで音が変わります。
ですが、ギターなどの弦楽器は、一秒間の弦の振動数により決
まるので、空気中でもヘリウムガス中でもさほど変わりはありません。
ただし、ヘリウムガスだけを吸ったのでは人は死んでしまいます。
ヘリウムガスに２１％の酸素をいれて空気と同じように息ができるよう
にした状態だとしても、空気中の約２倍近い声の高さが実感できるわけ
です。
※風船などで使うヘリウムガスは１００％不活性ガスです。人間が
吸うと、卒倒し蘇生できないまま亡くなってしまいます。くれぐれも
ご注意ください。２００７年の学園祭で学生さんがヘリウムガスを満
たしたビニール袋の中に入りふざけていて、亡くなった事故を教訓
にしてください。
ヘリウムガスのご用命は川口液化ケミカル株式会社まで
お気軽にご相談ください。
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今日の埼玉川口市のお天気は？
１月２８日
天気 はれ
ボンベ庫の温度 朝０℃、昼３℃、夜５℃
です。
夜９時過ぎ、ハラハラと雪が舞っていました。
確か２℃を辺りを下回ると、雨は雪になるのだと
聞いた覚えがありますので・・・。
He (ヘリウム) 2008年01月27日
日本の空に飛行船が飛んでいることを最近よく目にします。
ツェッペリンNT号（?日本飛行船）の有人飛行が話題になって
いますね。全長約７５ｍの船体で１２人の乗船または１９００ｋｇ
の積載が可能なのだそうです。
飛行船の浮力はヘリウムガスにより得られています。１０００ｍ3
のヘリウムガスで約１トンの重さを浮かすことができるそうなので
１９００ｍ3近いヘリウムが充填された船体なのでしょう。
かつて１９３７年にドイツの豪華飛行船「ヒンデンブルグ号」がレ
ークハースト空港で爆発した事故は水素ガスが船体のアルミ箔
塗装面とが反応し発火したものとされています。現在の船体には
概ねヘリウムガスが利用されているのは、過去の事故によるもの
から安全性を考え不活性ガスであるヘリウムが使用されているの
です。
ほかの飛行手段に比べても、飛行船は環境に優しいとされ、飛
行船と同様に垂直飛行が可能な大型ヘリコプターで約５トン程度
ジャンボジェットで１００トン近い荷物が運べますが、飛行時間が限
られたり、３０００ｍクラスの滑走路が必要であったり、燃料のCO2
発生量は他の交通機関とは桁外れに排気ガスが多いのも事実で
す。
環境に優しく、簡便な設備で長距離の移動も可能な飛行船は見
直されているようです。
ヘリウムガスのご用命やガス供給設備、ヘリウムガス配管など
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今日の埼玉のお天気は？
１月２７日
天気 はれ
気温 ４℃です。
今日の朝方のお天気は、最高に気持ちのいい
日差しと陽気でしたね。
お布団干しと洗濯物干しには最適な一日でしたね。
LHe (液体ヘリウム) 2008年01月26日
液体ヘリウムにまるごと漬かってしまうとその電子素子は
非常に高速なスピードで動作し、消費電量がとても小さく、
発熱が小さい現象を見せます。超電導現象と関係の深い
ジョセフション効果によるものです。
厚さ数十オングストロームの薄い絶縁体膜を二枚の金属で
挟みます。この状態で液体ヘリウムに曝してゆくと・・・。
両極の金属に電圧をかけていないのに絶縁膜を通って電流
が流れます。絶縁体を電子がすり抜けて電流が流れる現象の
トンネル効果を発見し、その極低温状態のなかの一種の電子
回路においても認められることをジョセフソン氏が発見したのが
ジョセフソン素子です。
半導体素子などは小さなチップに数多くのトランジスタとその
回路をエッチングしてゆき、狭い面積にたくさんの機能を詰め込
んでいきますがどうしても熱が溜まりチップが駄目になる。これを
消費電力が極めて小さな超電導材料のジョセフソン素子が利用
できないか、模索を続けています。
ただし、残念ながら昨今の希ガスを筆頭にヘリウムガスの天然
資源が生産量の減少により市場に出回る量も枯渇しているため、
実験レベルで十分な量がまかなえなくなるかもしれない現状が、
液体ヘリウムの供給に関しても現実的になりつつあります。
液体ヘリウム、液体窒素などクライオスタットや低温ステージなど
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今日の埼玉のお天気は？
１月２６日
天気 はれ
気温 ４℃
です。
風船で手紙を飛ばし、十数年の時を経て
手元に戻る。そんなドラマがあったそうですね。
その風船。
ヘリウムガス１０Lが入った風船には、５ｇの荷物を運ぶ
浮力があるので、１〜２ｇの手紙であればかなり遠くまで
飛んでいくことができるのだそうです。
私は、学校のどこかにタイムマシンBOXを埋めたような
気がするだけかな・・・。
H2 (水素) 2008年01月25日
それぞれのガスによって、熱を伝えるスピードは異なります。
特に熱を伝えやすいのは、水素、ヘリウムガスなどです。伝えや
すさの指標になる熱伝導率（mW/(m・K)(25℃,1atm)は以下の通
りです。
水素 184.88
ヘリウム 155.31
ネオン 48.09
メタン 34.3
フッ素 27.81
酸素 26.5
窒素 25.76
高温で加熱された熱処理炉などを窒素ガスよりもヘリウムガスで
冷却した方が早く冷める現象などは、この熱伝導率によるものです。
逆に熱を伝え難いガスは何か見てみますと・・・
キセノン 5.54
臭化メチル 7.66
塩素 8.9
三塩化ホウ素 8.95
クリプトン 9.35
などとなっています。
熱しやすく冷めやすい水素ガス。
温めにくく冷めにくいキセノンガス。
そんなところでしょうか。
水素ガスおよびガス機器、水素ガス配管工事など
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１月２５日
天気 はれ
ボンベ庫の温度 朝１℃、昼３℃、夜３℃
です。
最近首都高速が空いてますね。
５号池袋線から中央道に抜ける道ができた
おかげなのか、他の理由かは知れませんが
明らかに渋滞が少なくなってきています。
便利になる分、事故に注意ですね。
