人工水晶の歴史
人工水晶の歴史は以下のように要約できます。
| 年 | 出来事 | 詳細 |
|---|---|---|
| 1945年 | イギリスでの成功 | – ケンブリッジ大学のウースター夫妻がGECの研究所と共同で人工水晶の育成に成功 – 等温度法を使用し、原料に石英ガラスを使用 – 1mm程度の成長しか得られなかったが、18時間の育成を繰り返し実施 – 世界初の人工水晶による水晶発振子を製作 |
| 1953年 | 日本での研究開始 | – 山梨大学の国富稔・滝貞夫らの研究グループが人工水晶の開発研究を開始 – 大学の屋上にオートクレーブを設置 |
| 1969年 | クォーツウォッチの開発 | – セイコーエプソン（当時：諏訪精工舎）が世界初のクォーツウォッチを開発 – 高品質の人工水晶を作る技術を確立 |
| 現在 | 産業への応用 | – クォーツウォッチだけでなく、コンピューターやスマートフォンにも利用される – “半導体は産業の米、水晶は産業の塩”と呼ばれるほど重要な材料となっている |
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1. 1945年 イギリスでの成功
・ケンブリッジ大学のウースター夫妻がGECの研究所と共同で人工水晶の育成に成功
・等温度法を使用し、原料に石英ガラスを使用
・1mm程度の成長しか得られなかったが、18時間の育成を繰り返し実施
・世界初の人工水晶による水晶発振子を製作
・ケンブリッジ大学のウースター夫妻がGECの研究所と共同で人工水晶の育成に成功
・等温度法を使用し、原料に石英ガラスを使用
・1mm程度の成長しか得られなかったが、18時間の育成を繰り返し実施
・世界初の人工水晶による水晶発振子を製作
2. 1953年 日本での研究開始
・山梨大学の国富稔・滝貞夫らの研究グループが人工水晶の開発研究を開始
・大学の屋上にオートクレーブを設置
・山梨大学の国富稔・滝貞夫らの研究グループが人工水晶の開発研究を開始
・大学の屋上にオートクレーブを設置
3. 1969年 クォーツウォッチの開発
・セイコーエプソン（当時 諏訪精工舎）が世界初のクォーツウォッチを開発
・高品質の人工水晶を作る技術を確立
・セイコーエプソン（当時 諏訪精工舎）が世界初のクォーツウォッチを開発
・高品質の人工水晶を作る技術を確立
4. 現在 産業への応用
・クォーツウォッチだけでなく、コンピューターやスマートフォンにも利用される
・”半導体は産業の米、水晶は産業の塩“と呼ばれるほど重要な材料となっている
・クォーツウォッチだけでなく、コンピューターやスマートフォンにも利用される
・”半導体は産業の米、水晶は産業の塩“と呼ばれるほど重要な材料となっている
人工水晶の開発は、時計産業に革命をもたらし、高精度な時間計測を可能にしました。現在では、エプソンアトミックスのような専門工場で生産され、様々な電子機器に不可欠な部品となっています。
人工水晶の研究に寄与した人物について
人工水晶の研究に寄与した主な人物をご紹介します。
| 人物 | 貢献内容 | 詳細 |
|---|---|---|
| 世界初の人工水晶育成 | – 1945年、イギリスで人工水晶の育成に成功 – 等温度法を使用し、石英ガラスを原料とした研究 – 世界初の人工水晶による水晶発振子を製作 |
|
| 日本での人工水晶研究の先駆者 | – 1953年、山梨大学で人工水晶の開発研究を開始 – 大学屋上にオートクレーブを設置し実験を行う – 日本国内で基礎研究を進めた |
|
| 山梨大学でクリスタル合成研究 | – 山梨大学応用化学科に所属し、人工水晶や人工ルビーなどの合成研究に従事 – 高圧水蒸気を用いた熱水合成法による人工水晶製造技術を解説 |
これらの人物は、人工水晶の基礎研究から応用技術まで幅広く貢献し、現在の時計産業や電子機器分野への応用を可能にしました。
人工水晶の開発にどのような技術が使われた
人工水晶の開発には以下の主要な技術が使用されました。
| 技術 | 詳細 |
|---|---|
| オートクレーブ技術 | – 1100～1700気圧の高圧環境を作り出す – 4～5階建て建物ほどの高さがある大型装置を使用 |
| 温度制御技術 | – 成長域と溶解域で温度差を設定 – 厳密な温度管理で品質への影響を防ぐ |
| 原材料処理 | – 「ラスカ」（天然水晶のかけら）を洗浄乾燥 – 短冊状の種水晶を成長の核として使用 |
| 化学溶液技術 | – 水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウムなどのアルカリ水溶液を使用 |
| 精密加工技術 | – オートクレーブのシール面にミクロン単位の精度で修正加工 |
| 品質管理技術 | – 熟練作業員による慎重な引き揚げと品質チェックを実施 |
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1. オートクレーブ技術
・高温高圧炉を使用し、1100～1700気圧の高圧環境を作り出す
・4～5階建て建物ほどの高さがある大型装置を使用
・高温高圧炉を使用し、1100～1700気圧の高圧環境を作り出す
・4～5階建て建物ほどの高さがある大型装置を使用
2. 温度制御技術
・オートクレーブ上部の成長域と下部の溶解域で温度差を設定
・厳密な温度管理により、品質に影響する微小な変化を防ぐ
・オートクレーブ上部の成長域と下部の溶解域で温度差を設定
・厳密な温度管理により、品質に影響する微小な変化を防ぐ
3. 原材料処理
・天然水晶のかけら「ラスカ」を洗浄乾燥して使用
・短冊状の種水晶を成長の核として使用
・天然水晶のかけら「ラスカ」を洗浄乾燥して使用
・短冊状の種水晶を成長の核として使用
4. 化学溶液技術
・水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウムなどのアルカリ水溶液を使用
・水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウムなどのアルカリ水溶液を使用
5. 精密加工技術
・オートクレーブのシール面にミクロン単位の精度で修正加工を施す
・オートクレーブのシール面にミクロン単位の精度で修正加工を施す
6. 品質管理技術
・完成後、熟練作業員による慎重な引き揚げと品質チェックを実施
・完成後、熟練作業員による慎重な引き揚げと品質チェックを実施
これらの技術を組み合わせ、2～6カ月もの長期間にわたる製造プロセスを経て、高品質な人工水晶が生産されています。また、技術者の匠の技も重要な要素となっており、エプソンでは技術者育成にも力を入れています。
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