2006 Fiscal Year Annual Research Report
固体・液体原料からのマイクロプラズマプロセスの診断およびパルス発生法との融合
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18030018
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
清水 禎樹 独立行政法人産業技術総合研究所, 界面ナノアーキテクトノカス研究センター, 研究員 (20371049)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 毅 独立行政法人産業技術総合研究所, 界面ナノアーキテクトノカス研究センター, 主任研究員 (50344130)
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| Keywords | プラズマ加工 / マイクロプラズマ |
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| Research Abstract |
平成18年度は主に固体(金属ワイヤー)を原料に利用したデポジションプロセスのI 学術的理解 II 高精度化に関する研究を行った。
I 学術的理解
従来開発してきた酸化物ナノ粒子合成プロセスにおけるプロセスメカニズムの解明を試みた。主にプロセスの発光分光診断や、生成したナノ粒子などの詳細な観察結果に基づいて考察を行い、その結果、プロセスメカニズムがプラズマガス流量の増加に伴い遷移することを明らかにした。低流量域では原料の蒸発、気相での反応がプロセスを支配するのに対して、高流量域では、原料の溶融・凝固プロセスが支配することが見出された。また、各領域で生成するナノ粒子の特徴を明らかにし、両者の遷移領域では一次元成長したナノ粒子が生成することも見出した。これらの成果は、国際論文2報、国内誌解説1報、著著(分担執筆)1報にて発表した。
II プロセスの高度化
上述の従来技術では不可能であった「大気中での純金属ナノ粒子の合成」を可能にするために、新規デポジション法の開発を試み、(1)水素マイクロプラズマ開発(2)パルス変調マイクロプラズマの開発を行った。(1)では、ナノ粒子生成過程における酸化の抑制に成功し、金属モリブデン微小膜の作製に成功した。さらに、ある条件では5回対称を有するモリブデン粒子が合成されることを見出した。5回対称粒子がモリブデンで出現したのは世界で初めてであり、現在論文投稿準備中である。(2)では、プラズマの温度を室温レベルまで低下させることに成功し、大気中で金ナノ粒子を合成・デポジションさせることに成功した。これらの開発技術に関して、3件の特許出願(3件)に至っている。
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