水晶振動子 〜 九州電通株式会社様
この記事は、通信販売にて取り扱いしている水晶振動子について紹介いたします。
九州電通株式会社
所在地 ( 本社 ) ： 長崎県大村市福重町 340
TEL : 0957 - 55 - 8877 / FAX ： 0957 - 27 - 4018
URL ： http://www.kdk-group.co.jp/02japanese/j_home.html
川原 ( 以下：川 ) 特集記事も３シリーズ目となりました。１年に１個づつですから 3年目になります。 今回は、水晶振動子 / 発信器について、九州電通の佐藤営業部長からお話を伺いたいと思います。
第１回 水晶について（ 1 /2 ）（ 2012/12 公開 ）
佐藤 ( 以下：佐 ) いえーコホン、最初に水晶の圧電効果が発見されてから 100年余り。
水晶の電気的特性と光学的特性を利用して研究・開発された「水晶デバイス」は、私たちの生活を支える電子機器になくてはならない存在となりました。
佐：電子機器に対する重要性から、半導体が"産業の米"とも称されるのに対して、”産業の塩”とも呼ばれる「水晶デバイス」。 私たちが生きていくために必要なこの"塩"は性能においても、将来への可能性においても、日々進化・成長し続けています。
川： 最初から語っていただきありがとうございます。
「産業の塩」ですが水晶の組成が SiO2だから し ( Si ) お ( O2 )
なんでしょうね。上手いことかかってます。水晶と言うと、自分は祖父の家に紫水晶が飾ってあったので美術品のイメージがあります。
佐：そうかも知れませんね。でも、ラジオもテレビも時計もパソコンの中にも必ず水晶が入っていますから美術品より電子部品としての水晶のほうがポピュラーだと思いますよ。
川：確かに、電子部品の水晶はどこの家でもありますけど、置物の水晶が必ずあるとは言えませんね。そのポピュラーな水晶を理解するのにどの辺りから教えていただけますか？
= 水晶について知ろう =
佐：それではまずは、水晶そのものについてから少し話をしましょう。先ほどもチラリと出てきましたが、組成はSiO2で二酸化珪素です。ただ、ひと口に二酸化珪素と言っても、その結晶構造や不純物によって様々な名前が付いています。
佐：結晶構造が異なって名前が変わるのが、ガラス / 石英 / 水晶。
不純物を含んで色の着いた宝石だと、アメジスト / オニキス / ブラッドストーンなどと言ったところです。
川：同じ SiO2でも呼び名が色々ありますね。
佐：ええ、特に六角柱状の単結晶になっているものを水晶と呼びます。ちょうど机の上にあるこれです。
日本で天然水晶は山梨産が有名です。山梨大には水晶の講座があると聞いたことがあります。海外ですとブラジル産やベネズエラ産が有名です。この置物の水晶は、形がバラバラだと思いませんか？
川：確かに、大きさがバラバラだし水晶の中が透明なのと不透明なのもありますね。
佐：この天然水晶は、形の良い所や悪い所があります。綺麗な六角柱でかつ透明度の高い形の良いものでないと良い特性の振動子は作れません。
人工水晶より天然水晶をおもに使用している時代は、目利きがいて水晶の選別をしていました。形が悪いと言いうことは、結晶構造が単結晶でなかったり、不純物が混じっていたりします。そういったものは水晶振動子には向きません。
川：目利きとは、職人の世界ですね。職人が関わるとすごく高価な物になりそうです。でもラジオやテレビは、昔はかなり高価な製品だとは思いますが、いまは水晶振動子が高いなんて話は聞きませんね。
佐：確かに水晶振動子の値段は高かったです。でも、人工水晶の生産技術の進歩によって値段も下がりましたし品質も安定するようになりました。いまの人工水晶は品質が安定していて、目利きの職人もいませんね。
= 人工水晶の作りかた =
佐：それでは次に人工水晶について、ご説明しましょう。まずは天然水晶がどうやってできるかご存知ですか？
川：えーっと、イメージ的に土の中から掘り出しそうですね。水晶の鉱脈があってそこから掘り出すのでしょう。鉱脈と言うことは、地球の内側で作られるのか。あ、映画の中で水晶の洞窟なんてありましたよね。
佐：そうです、そうです。他の宝石と同じ様に、地球の内部で作られます。少し詳しくお伝えしますと、地球内部の環境は1,000気圧 1,000℃と言われています。
その環境に 3,000年間、閉じ込められると水晶が成長します。
川：あ、わからない単語が出てきました。教えて下さい。オートクレーブってどのような物ですか？
佐： オートクレーブは、非常に頑丈な圧力釜です。ここまでの高圧高温の環境を作れるものは、世界の中でも作れる会社は非常に少なく。値段も1個 1億円ほどします。
佐：強度を出すために、鉄のブロックの中心を丸く削って穴を開けて炉を作成するそうです。鉄板を貼り合せて作ってしまうと、継ぎ目が気圧に耐えられずに簡単に壊れるからだそうです。ちなみに、異常な圧力が発生した場合は、破裂はせずにフタが飛ぶ構造になっていてフタが飛んだ事があるのですが、その時は数Km先までそのフタが飛んだと新聞で読みました。まさに大砲みたいですね。
佐：また、このオートクレーブは電気炉なので、非常にたくさんの電気を使用します。そのため、電気代の安いアメリカ, ロシア, カナダ, 中国で人工水晶を作るほうがランニングコストは安くなります。弊社も海外で作ったものを購入して価格を抑えています。
佐：ただ、品質管理の問題で、日本で作成なされている会社さんもあります。会社の考え方ですね。
ちなみに、原料のくず水晶は、ブラジルでたくさん取れます。採掘場に行って地面を軽く掘るだけでザクザク掘れるらしいですよ。
川：この水熱合成で人工水晶の値段がぐっと下がったわけですね。天然だと 3,000年待ちのところが人工だと3ヶ月で出来てしまう訳ですか。効率もさぞかし良いでしょう。しかし、3ヶ月でも長いですね。
佐：さあさあ、次はこの水晶が色々と生活の役に立つ姿に変わっていく過程を説明しましょうか！！
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