タングステン

切れたタングステンのフィラメント。

タングステンは代表的な高融点金属で融点が３０００度以上あり、そう簡単に融解できず、なかなか自形の結晶になってくれない。
あまりタングステンの結晶を見る機会はないと思えるのだが、実は身近なところでタングステンの結晶化をしていたりする。
電球の内部がそう。
電球のタングステンフィラメントは点灯のたびにゆっくりゆっくり結晶化し、結晶粒が成長していく。
点灯時のフィラメント温度は融点まで上がらないので、融解こそ起こらないものの、原子がゆっくりと結晶化再配列するには充分な温度らしい。
ここで育った粗結晶質のフィラメントが、熱的・機械的衝撃で結晶粒界や結晶内でのへき開によって破断し、そこで溶断される。
これが電球の切れるメカニズム。
だから、この結晶化を阻害するような不純物元素を混入してあるんだけど、やっぱり切れるときには切れる。

写真は撮影に使っているファイバーのハロゲンライトのフィラメント。メーカーはフィリップス。
フィラメントのコイルの形を保つように結晶化し、一見並行連晶のようになっている。
いくつか、結晶方位が違う平行連晶がくっ付いているのがわかる。

わかりやすく、結晶の方位によって色づけすると、こう。
色の違う部分は、向きの違う結晶。
この色の境目の部分で、フィラメントが切れやすい。

マクロニッコール１９ミリを使ってみたけど、これこそ金属顕微鏡を使って撮影するほうが楽だな。うん。