1995 Fiscal Year Annual Research Report

負イオンビーム注入による生体高分子の無損傷結晶性・生体適合性制御

Research Project

Project/Area Number	06452112
Research Institution	KYOTO UNIVERSITY
Principal Investigator	辻博司京都大学, 工学研究科, 助手 (20127103)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	後藤康仁京都大学, 工学研究科, 助手 (00225666)
Keywords	負イオン源 / 負イオン注入 / 高分子材料 / チャージアップ / 表面電位 / 親疎水性 / 生体適合性 / 粉末
Research Abstract	本年度は、高分子材料表面への負イオン注入を行た場合の帯電電位、生体適合性としての接触角制御、イ導入される官能基の測定、及び、微粒子への無飛散イオン注入法の開発を行った。 1.高分子材料への負イオン注入による表面電位の計測法の開発と低帯電電圧の測定負イオン注入中に放出される二次電子のエネルギー分析より、絶縁物表面の帯電電位を計測する方法を開発した。これにより、ポリエチレンやポリスチレンなどの高分子材料表面の負イオン注入中の帯電電圧を求めた結果、表面電位は負の値であり、その絶対値は数V〜10数Vと極めた小さいことが明かとなった。また、二酸化シリコンやフォトレジストなどの表面電位も負の数Vと小さいことが明らかにした。絶縁物の負イオン注入による帯電機構モデルとして、電気2重層モデルを提案した。 2.負イオンビーム処理と接触角による評価と表面構造及び官能基の測定ポリスチレンへのアルゴンや酸素などの正イオン注入では水との接触角が低下するのに対して、炭素負イオン注入では、接触角が85°から95°と増加した。従って、炭素負イオン注入では疎水性の向上が期待できることが判明した。XPS測定の結果、イオン注入では、C-O、C=0、O=C-Oなどの官能基が導入されることが明かとなり、これらが親水性を高めることが判明した。しかし、炭素負イオン注入では、注入された炭素原子により官能基の生成にもかかわらず疎水性が向上した。これは炭素原子密度の増加によると考えられる。 3.微粒子への無飛散イオン注入法の開発粉末試料へのイオン注入では粒子の飛散が問題となっている。帯電による粒子飛散を理論的に解析し、粒径に対する飛散限界の帯電電圧の関係を解明した。また、数〜数100μm径の微粒子へ負イオン注入を行った結果、20kVの負イオン加速電圧にも関わらず、絶縁物への負イオン注入では帯電電圧が10V程度と小さいため、粒子飛散は観測されなかった。負イオンを用いることにより、無飛散イオン注入が可能である。

Research Products
(10 results)

All Other

All Publications (10 results)

[Publications] Hiroshi Tsuji: "High Current RF-Plasma-Sputter-Type Heavy Negative-Ion Source for Negative-Ion Implantar" Ion Implantation Technology-94. IIT94. 495-498 (1995)
[Publications] Hiroshi Tsuji: "Charging Voltage Mesurement of an Isolated Electrode and Insulators during Negative-Ion Implantation" Ion Implantation Technology-94. IIT94. 612-615 (1995)
[Publications] Hiroshi Tsuji: "Negative-Ion Implantation Technique" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. Vol. B96. 7-12 (1995)
[Publications] Hiroshi Tsuji: "Fundamental Study on Powder-Scattering in Positive-and Negative-Ion Implantation into Powder Materials" (to be published in Applied Surface Science). (4) (1996)
[Publications] Hiroshi Tsuji: "Charging Phenomenon of Insulators in Negative-Ion Implantation" (to be published in Applied Surface Science). (4) (1996)
[Publications] 辻博司: "イオン誘起二次電子分析による負イオン注入時のレジスト膜の帯電測定" 真空. 第38巻第3号. 221-223 (1995)
[Publications] 辻博司: "負イオン注入における基板帯電モデルとその評価" 真空. 第38巻第3号. 224-227 (1995)
[Publications] 辻博司: "負イオン注入技術" アイオニクス. 第21巻第4号. 63-76 (1995)
[Publications] 辻博司: "負イオンビームによる粉末材料へのスキャッタレス・イオン注入" 電気化学協会第62回学術大会シンポジウム「粒子線を用いた次世代材料プロセス技術」論文集. 55-63 (1995)
[Publications] 辻博司: "負イオン注入における放出二次電子の測定" 第6回粒子線の先端的応用技術関するシンポジウム論文集. BEAM1995. 175-178 (1995)

1995 Fiscal Year Annual Research Report

負イオンビーム注入による生体高分子の無損傷結晶性・生体適合性制御

Principal Investigator

辻 博司 京都大学, 工学研究科, 助手 (20127103)

Research Products

[Publications] Hiroshi Tsuji: "High Current RF-Plasma-Sputter-Type Heavy Negative-Ion Source for Negative-Ion Implantar" Ion Implantation Technology-94. IIT94. 495-498 (1995)

[Publications] Hiroshi Tsuji: "Charging Voltage Mesurement of an Isolated Electrode and Insulators during Negative-Ion Implantation" Ion Implantation Technology-94. IIT94. 612-615 (1995)

[Publications] Hiroshi Tsuji: "Negative-Ion Implantation Technique" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. Vol. B96. 7-12 (1995)

[Publications] Hiroshi Tsuji: "Fundamental Study on Powder-Scattering in Positive-and Negative-Ion Implantation into Powder Materials" (to be published in Applied Surface Science). (4) (1996)

[Publications] Hiroshi Tsuji: "Charging Phenomenon of Insulators in Negative-Ion Implantation" (to be published in Applied Surface Science). (4) (1996)

[Publications] 辻 博司: "イオン誘起二次電子分析による負イオン注入時のレジスト膜の帯電測定" 真空. 第38巻 第3号. 221-223 (1995)

[Publications] 辻 博司: "負イオン注入における基板帯電モデルとその評価" 真空. 第38巻 第3号. 224-227 (1995)

[Publications] 辻 博司: "負イオン注入技術" アイオニクス. 第21巻 第4号. 63-76 (1995)

[Publications] 辻 博司: "負イオンビームによる粉末材料へのスキャッタレス・イオン注入" 電気化学協会第62回学術大会シンポジウム「粒子線を用いた次世代材料プロセス技術」論文集. 55-63 (1995)

[Publications] 辻 博司: "負イオン注入における放出二次電子の測定" 第6回粒子線の先端的応用技術関するシンポジウム論文集. BEAM1995. 175-178 (1995)

辻博司京都大学, 工学研究科, 助手 (20127103)

[Publications] 辻博司: "イオン誘起二次電子分析による負イオン注入時のレジスト膜の帯電測定" 真空. 第38巻第3号. 221-223 (1995)

[Publications] 辻博司: "負イオン注入における基板帯電モデルとその評価" 真空. 第38巻第3号. 224-227 (1995)

[Publications] 辻博司: "負イオン注入技術" アイオニクス. 第21巻第4号. 63-76 (1995)

[Publications] 辻博司: "負イオンビームによる粉末材料へのスキャッタレス・イオン注入" 電気化学協会第62回学術大会シンポジウム「粒子線を用いた次世代材料プロセス技術」論文集. 55-63 (1995)

[Publications] 辻博司: "負イオン注入における放出二次電子の測定" 第6回粒子線の先端的応用技術関するシンポジウム論文集. BEAM1995. 175-178 (1995)