クラスター・超微粒子の偏向型粒子質量分析装置の開発

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555233
• Research Institution: THE UNIVERSITY OF TOKYO
• Principal Investigator: 定方 正毅 東京大学, 工学系研究科, 教授 (30011175)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 行成 日本カノマックス(株), 研究部, 部長 ; 大久保 達也 東京大学, 工学系研究科, 講師 (40203731)
• Keywords: 質量分析装置 / レーザー蒸発法 / レーザー / クラスター / 超微粒子

Research Abstract

本研究では、クラスターや超微粒子の生成過程の研究に於いて必要不可欠である粒径nmの粒子をin situに測定するための分析装置の開発を目的とする。
これにより、クラスターから超微粒子へ成長していく過程にある粒子が観察可能になる。
本分析装置に於ける粒子の分級原理は、静電場内での帯電粒子の運動が質量に依存することを利用するものであり、向かい合わせに置いた2枚の電極の間に静電場をつくり、そこに帯電した粒子が入射すると、クローン力により飛行方向が曲げられることによる偏向距離から粒子質量を求める方法である。
本年度の研究で得られた結果は、
(1)粒子質量分析装置の改良により、常圧中からの粒子捕集が可能となり、さらに検出感度が大巾に増加した。
(2)レーザー蒸発法により生成した粒子中に存在する帯電粒子の質量分析を行った結果、質量10^<-21>kg程度の粒子の存在が確認された。
(3)電子顕微鏡による観察によって、レーザー蒸発法で生成した粒子中には、2nm程度の非常に小さな粒子も含まれていることがわかった。
(4)質量分析の結果、レーザーをLong Pulseモードで照射し、Heガス600〜700Torrの雰囲気で生成した粒子は約10^<-19>kg以上の質量を持つものが多く存在した。電子顕微鏡による観察では、1次粒径が約6nmの大きな凝集体が多くみられた。