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Gas species dependence of the vacuum conductance affected by the surface effect in nano space

Research Project

Project/Area Number 19K05275
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 29020:Thin film/surface and interfacial physical properties-related
Research InstitutionKogakuin University

Principal Investigator

Takami Tomohide  工学院大学, 教育推進機構(公私立大学の部局等), 教授 (40272455)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 関口 敦  工学院大学, 工学部, 教授 (90814765)
大家 渓  工学院大学, 教育推進機構(公私立大学の部局等), 助教 (50549962)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywordsガラスピペット / 真空コンダクタンス / アルゴンガス / 窒素ガス / 水 / ナノピペット / 窒素 / 真空工学 / 表面化学
Outline of Research at the Start

我々は、ナノピペットの真空コンダクタンスを計測することによって、ピペット内径と内壁清浄度の確認ができることを見出した。
そこで本研究では、様々な気体分子についてナノピペットにおける真空コンダクタンスを一次側の押し圧を変化させて計測することにより、ピペットの内径と内壁清浄度についての情報をより詳細に明らかにする手法を開発する。
本研究の成果は、ガラスナノピペットでの真空コンダクタンス計測によるナノ空間での表
面化学計測という新たな計測分野を開発するだけでなく、ナノ流体計測や微小流量供給法の開発など関連する学術分野への幅広い応用、展開が期待される。

Outline of Final Research Achievements

We developed a non-destructive and simple method to check the inner diameter and internal condition of a pipette by introducing argon gas from the pipette tip and measuring the pressure at the inlet and outlet sides of the pipette. The coefficient value of the second-order coefficient can be extrapolated from the pipette inner diameter dependence to show that the flow is viscous when the inner diameter is 1μm or larger and molecular flow when the inner diameter is 1 μm or smaller. The result shows that the pipette inner diameter can be measured nondestructively to inspect the condition inside the pipette.
As a secondary result of this research, a technique was developed to dissolve gold in aqueous alkali halide solutions using alternating current without the use of strong acids.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ガラスナノピペットを非破壊的に内部検査する手法を開発した。この開発により,マイクロインジェクションで問題となっていた注入や抽出が出来なくなる原因であるナノピペットの不良を,事前検査によって確認することが容易になり,iPS細胞やES細胞などの幹細胞へのマイクロインジェクションの確度を向上させて,細胞工学を支える要素技術となる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] フィラメント加熱式プラーによるガラスピペット作製パラメータの探索2022

    • Author(s)
      三井大虎, 高見知秀
    • Journal Title

      工学院大学研究報告

      Volume: 130 Pages: 1-11

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] Synthesis of Chloroauric Acid from Gold Electrodes in Alkali Halide Salt Solution by AC Electrolysis and the Sequential Formation of Gold Nanoparticles by Turkevich Method2021

    • Author(s)
      Kei Oya, Kei Aoshika, Masaki Ageishi, Hideyuki Magara, Shuichi Ogawa, Yuji Takakuwa, and Tomohide Takami
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 50 Issue: 1 Pages: 191-194

    • DOI

      10.1246/cl.200554

    • NAID

      130007966026

    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 表計算ソフトを用いた初等函数の有限区間定積分の求め方 ― 正規分布・マックスウェル-ボルツマン分布・異なる径のクロス管の体積 ―2021

    • Author(s)
      高見知秀
    • Journal Title

      工学院大学研究論叢

      Volume: 59 Pages: 1-8

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] Automatic shutdown system of alternating current electrochemical etching for the preparation of a platinum/iridium tip for scanning tunneling microscopy and the investigation of the byproduct of platinum chloride particles2019

    • Author(s)
      Tomohide Takami, Rikuto Kitamura, Takahiro Hiramoto, Shohei Oki, Kunta Yoshioka, and Yoshiki Aoyama
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 58 Issue: SI Pages: SIIC05-SIIC05

    • DOI

      10.7567/1347-4065/ab163f

    • NAID

      210000156685

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ガラスナノピペットのガスフローコンダクタンスの研究2019

    • Author(s)
      高見知秀, 関口 敦
    • Journal Title

      工学院大学総合研究所プロジェクト研究報告書

      Volume: H31 Pages: 108-115

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ウィルソンシールを用いて装着したガラスナノピペットの非破壊検査法2022

    • Author(s)
      高見 知秀, 大友 千恵
    • Organizer
      第69回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Argon gas flow through glass micropipettes at various diameters2022

    • Author(s)
      Tomohide Takami, Naoki Kaneko, Kyo Shibuya, Kazuho Miyashita, and Mizuki Ohta
    • Organizer
      ACS Spring Meeting 2022
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 様々な径のマイクロピペット出入口でのアルゴンガスの圧力計測2022

    • Author(s)
      高見 知秀,金子 直暉,澁谷 興,宮下 一帆,太田 望月,関 志朗
    • Organizer
      2021年日本表面真空学会学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 交流電解研磨法による塩化金酸の生成2020

    • Author(s)
      高見 知秀,大家 渓,青鹿 渓,上石 正樹,真柄 英之,小川 修一,高桑 雄二
    • Organizer
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 交流電気分解を用いた塩化金酸の製造方法2020

    • Inventor(s)
      大家 渓、青鹿 渓、高見知秀
    • Industrial Property Rights Holder
      工学院大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2020-032334
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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