(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度変化によってガスを発生する試料が収容される試料収納室を備え内面が前記試料に接触する容器本体と、該容器本体に装着されて前記試料収納室を覆う蓋体とを有する熱分析用試料容器において、
前記蓋体及び前記容器本体よりも柔らかい貴金属から成る介在部材によって前記蓋体の前記容器本体に装着される面を覆った状態で前記蓋体が前記容器本体へ圧入によって装着される
ことを特徴とする熱分析用試料容器。
【請求項２】
請求項１において、前記介在部材は前記蓋体の圧入部の表面に成膜されることを特徴とする熱分析用試料容器。
【請求項３】
温度変化によってガスを発生する試料を容器本体内部の試料収納室へ前記容器本体の内面に接触するように収納し、さらに前記試料収納室を蓋体で覆って成る熱分析用試料容器の製造方法において、
前記試料収納室へ試料を入れ、次に
前記容器本体及び前記蓋体よりも柔らかい貴金属から成る介在部材によって前記蓋体の前記容器本体に装着される面を覆った状態で前記蓋体を前記容器本体に圧入して前記試料収納室を密封する
ことを特徴とする熱分析用試料容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱分析に供される試料を収納するための試料容器及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＴＧ（Thermogravimetry：熱重量測定）、ＤＴＡ（Differential Thermal Analysis：示差熱分析）、ＤＳＣ（Differential Scanning Calorimetry：示差走査熱量測定）等といった熱分析装置が知られている。これらの熱分析装置では、試料が揮発性物質又は熱分解によりガスを発生する物質である場合には、高圧下で測定できるように、該試料が試料容器に密封された状態で熱分析に供される。
【０００３】
上記試料容器として、従来、実公昭６１−６３３５号公報に開示されたように、試料を収容する容器本体に蓋体を圧入して容器本体を密封する構造のものが知られている。また、特開昭６３−３１７７５２号公報に開示されたように、容器本体の開口部の外周面に蓋体の内周面を密接する構造のものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の各試料容器に関しては、内部に収容した試料の特性変化によって容器内部が高圧、例えば５ＭＰａ又はそれ以上になると、内部ガスが外部へ漏れ出て、正確な熱分析ができなくなるおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、内部の気圧が高圧になっても内部ガスが外部へ漏れ出ることを防止できる試料容器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る熱分析用試料容器は、温度変化によってガスを発生する試料が収容される試料収納室を備え内面が前記試料に接触する容器本体と、該容器本体に装着されて前記試料収納室を覆う蓋体とを有する熱分析用試料容器において、前記蓋体及び前記容器本体よりも柔らかい貴金属から成る介在部材によって前記蓋体の前記容器本体に装着される面を覆った状態で前記蓋体が前記容器本体へ圧入によって装着されることを特徴とする。
【０００７】
この熱分析用試料容器によれば、容器本体と蓋体との圧入部にそれらよりも柔らかい介在部材を介在させたので、試料収納室内の高圧ガスが外部へ漏れ出ることを確実に防止できる。これは、容器本体と蓋体との間に当初から微細な空隙が形成されることを介在部材によって防止できることや、内部の高圧によって容器本体や蓋体に変形が生じたときでもそれらの間に空隙が形成されるのを介在部材の存在によって防止できること等のためであると考えられる。
【０００８】
本発明に係る熱分析用試料容器において、前記介在部材は貴金属である。ここで貴金属とは、通常の意味の貴金属であって、金、銀、白金族（Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ）等のいずれか又はそれらの合金である。
【０００９】
本発明に係る熱分析用試料容器において、前記介在部材は前記蓋体の圧入部の表面に成膜されることが望ましい。成膜とは、膜状に形成することであり、具体的には、塗布、メッキ、イオンプレーティング、その他任意の成膜手法によって達成できる。なお、介在部材を介在させること自体は、上記のような成膜手法に限られず、例えば、貴金属の箔を容器本体と蓋体との間に単に入れた状態でそれらを互いに圧入するという方法も考えられる。
【００１０】
次に、本発明に係る熱分析用試料容器の製造方法は、温度変化によってガスを発生する試料を容器本体内部の試料収納室へ前記容器本体の内面に接触するように収納し、さらに前記試料収納室を蓋体で覆って成る熱分析用試料容器の製造方法において、前記試料収納室へ試料を入れ、次に前記容器本体及び前記蓋体よりも柔らかい貴金属から成る介在部材によって前記蓋体の前記容器本体に装着される面を覆った状態で前記蓋体を前記容器本体に圧入して前記試料収納室を密封することを特徴とする。
【００１１】
この熱分析用試料容器の製造方法によれば、容器本体と蓋体との圧入部にそれらよりも柔らかい介在部材を介在させたので、完成した試料容器において、試料収納室内の高圧ガスが外部へ漏れ出ることを確実に防止できる。これは、容器本体と蓋体との間に当初から微細な空隙が形成されることを介在部材によって防止できることや、内部の高圧によって容器本体や蓋体に変形が生じたときでもそれらの間に空隙が形成されるのを介在部材の存在によって防止できること等のためであると考えられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る熱分析用試料容器の一実施形態を示している。ここに示す試料容器１は、試料Ｓが収容される試料収納室Ｒを備えた容器本体２と、試料収納室Ｒにつながる容器本体２の開口４へ装着される蓋体３とを有する。蓋体３は容器本体２の開口４へ圧入、すなわち適宜の圧力で押されながら容器本体２の開口４へ挿入される。この蓋体３の圧入部、すなわち外周部の表面には、介在部材６が膜状に形成、すなわち成膜される。
【００１３】
試料Ｓは、例えば、消防法の規定による第５類危険物、すなわち自己反応性物質のように蒸発や熱分解によりガスを発生する物質であるが、これを密封容器中で昇温していくとその密封容器内の気圧は５ＭＰａ以上、場合によっては８ＭＰａ以上の高圧になる。
【００１４】
容器本体２は、例えばステンレスによって有底の円筒形状に形成される。また、蓋体３は、例えばステンレスによって、底面（図１の下面）が小径で天井面（図１の上面）が大径の円盤形状に形成される。また、介在部材６は、例えば貴金属である金を材料として、塗布、メッキ、イオンプレーティング等といった任意の成膜方法によって一様な厚さの膜状に形成される。
【００１５】
熱分析用試料容器１を作製する際には、まず、試料Ｓを矢印Ａのように試料収納室Ｒの中へ入れ、次に矢印Ｂで示すように、蓋体３を試料収納室Ｒの開口へ圧入する。これにより、図２に示すように、蓋体３によって密封された試料収納室Ｒ内に試料Ｓが収納された構造の熱分析用試料容器１が完成する。通常の作業では、蓋体３は容器本体２へ真っ直ぐに押されるように、適宜の押圧治具を用いて押圧される。
【００１６】
熱分析に供される試料Ｓは、場合によっては、熱的変化によってガスを発生し、そのため、試料収納室Ｒ内が高圧、例えば８ＭＰａ程度あるいはそれ以上の高圧になることがある。本実施形態の試料容器１では、硬い金属であるステンレスによって形成された蓋体３と同じくステンレスによって形成された容器本体２とを直接に接触させるのではなく、それらの間に柔らかい材料である金によって形成された介在部材６を介在させてあるので、蓋体３と容器本体２との間は極めて高精度の密封状態に保持されており、よって、試料収納室Ｒの内部からのガス漏れをほぼ完全に防止して、その内部を非常に高圧に維持できる。
【００１７】
また、容器本体２や蓋体３が内部圧力によって変形したとしても、介在部材６の働きによりそれら容器本体２と蓋体３との間に空隙が形成されることが無くなり、この面からも試料収納室Ｒからのガス漏れを防止でき、試料収納室Ｒの内部を非常に高圧に保持できる。
【００１８】
図３は、本発明に係る試料容器の使用例である熱分析装置の一例である熱流束型ＤＳＣ装置の主要部分を示している。ここに示すＤＳＣ装置は、測定試料７ａ及び基準試料７ｂを加熱する例えば円筒形状の加熱炉８と、一定のプログラムに従って測定試料７ａ及び基準試料７ｂの昇温又は冷却の制御を行うプログラム式温度制御回路９と、直流増幅器１１と、冷接点温度補償器温度リニアライザ１２と、熱量補正回路１３と、ペンレコーダ等を用いた記録部１４等を有する。測定試料７ａ及び基準試料７ｂは、それぞれ、本発明に係る試料容器１の内部に収納されている。
【００１９】
加熱炉８は、銀等といった金属材料によって形成され、その周壁の内部に加熱用のヒータ１６が埋設されている。このヒータ１６は、プログラム式温度制御回路９によって制御されて発熱する。加熱炉８の周壁内面には、ヒータ１６からの熱を測定試料７ａ及び基準試料７ｂに供給する、白金等によって形成された感熱板１７が例えばロー付けによって設けられ、この感熱板１７上に測定試料７ａ及び基準試料７ｂのそれぞれを収納した試料容器１が互いに間隔をおいて配置される。
【００２０】
プログラム式温度制御回路９は、加熱炉８に測温点が置かれた制御用熱電対１８の出力信号すなわち温度情報に基づいて、ヒータ１６の発熱を制御して加熱炉８の温度を制御する。また、感熱板１７の測定試料７ａと基準試料７ｂに対応する部分には、それぞれ、測温熱電対１９及び２１の測温点が取り付けられ、これらの熱電対の出力端は直流増幅器１１及び冷接点温度補償器温度リニアライザ１２に接続されている。
【００２１】
測定試料７ａに関する熱分析測定が行われているとき、その測定試料７ａに転移や融解等といった熱的変化が生じると、測定試料７ａと基準試料７ｂとの間に温度差が発生し、その温度差に対応して熱起電力が発生する。そして、その熱起電力は直流増幅器１１へ送られてそこで増幅され、その増幅された信号が熱量補正回路１３へ送られる。熱量補正回路１３では、生成する熱量収支に必要な熱量が上記の温度差に基づいて求められ、その熱量情報が記録部１４へ送られる。
【００２２】
一方、冷接点温度補償器温度リニアライザ１２には、測定試料７ａの温度に対応した熱起電力が送り込まれ、この熱起電力が冷接点温度に基づいて補償された状態で記録部１４へ送られる。記録部１４では、上記熱量補正回路１３から送られる熱量情報と、冷接点温度補償器温度リニアライザ１２から送られる温度情報とが時間的な関連を持たせて紙その他の記録材上に記録され、これにより測定試料７ａに関する熱分析結果が求められる。
【００２３】
測定試料７ａは、図２に示したような試料容器１、すなわち蓋体３が金等から成る介在部材６を介して容器本体２に圧入される構造の試料容器１に収納されているので、試料７ａの熱的変化によって試料収納室Ｒ内が高圧、例えば８ＭＰａ程度あるいはそれ以上の高圧になる場合でも、蓋体３と容器本体２との間は介在部材６によって極めて高精度の密封状態に保持され、よって、試料収納室Ｒの内部からのガス漏れをほぼ完全に防止して、その内部を高圧に維持できる。
【００２４】
また、容器本体２や蓋体３が内部圧力によって変形したとしても、介在部材６の働きによりそれら容器本体２と蓋体３との間に空隙が形成されることが無くなり、この面からも試料収納室Ｒからのガス漏れを防止でき、よって、試料収納室Ｒの内部を高圧に保持できる。
【００２５】
（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
【００２６】
例えば、図１及び図２に示した実施形態では、蓋体３の外周面、すなわち圧入部の表面に金によって介在部材６を膜状に形成、すなわち成膜したが、介在部材６はその他の貴金属材料、例えば銀、白金等によって形成することもできる。
【００２７】
また、介在部材６は必ずしも蓋体３の圧入部表面に成膜方法によって膜状に形成することに限られず、例えば、蓋体３を容器本体２へ圧入する際、それらの間に金箔から成る介在部材６を挟ませた状態、すなわち介在させた状態で両者を圧入するという方法も採用できる。
【００２８】
また、介在部材６は、必ずしも蓋体３に設けることに限られず、容器本体２の圧入部表面、すなわち開口４の近傍に設けることもできる。
【００２９】
また、図３では、本発明に係る熱分析用試料容器をＤＳＣ装置に適用する場合を例示したが、本発明に係る熱分析用試料容器がＤＴＡ装置、ＴＧ装置等といったその他の熱分析装置にも適用できることはもちろんである。
【００３０】
また、容器本体と蓋体は、必ずしもステンレスによって形成される場合に限られず、銅、その他任意の金属によって形成することもできる。また、場合によっては、金属以外の材料によって容器本体及び蓋体を形成することもできる。また、容器本体と蓋体は、必ずしも同じ材料によって形成される場合に限られず、それらを互いに異なる材料によって形成することもできる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明に係る熱分析用試料容器及びその製造方法によれば、容器本体と蓋体との圧入部にそれらよりも柔らかい介在部材を介在させたので、試料収納室内の８ＭＰａ又はそれ以上の高圧ガスが外部へ漏れ出ることを確実に防止できる。これにより、５ＭＰａ又はそれ以上の高圧条件下での熱分析測定を支障無く行うことが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る熱分析用試料容器の一実施形態を分解状態で示す断面図である。
【図２】図１の熱分析用試料容器を組み立てた状態を示す断面図である。
【図３】熱分析装置の一例であるＤＳＣ装置の一例を示す断面図及び回路ブロック図である。
【符号の説明】
１          試料容器
２          容器本体
３          蓋体
４          開口
６          介在部材
７ａ        測定試料
７ｂ        基準試料
８          加熱炉
１６          ヒータ
１７          感熱板
１８，１９，２１  熱電対
Ｒ          試料収納室
Ｓ          試料
【図１】
0003945608.tif 000002
【図２】
0003945608.tif 000003
【図３】
0003945608.tif 000004