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2012 Fiscal Year Annual Research Report

イオンビーム照射によるフッ素系高分子材料表面の特異的突起状化現象の研究

Research Project

Project/Area Number 23860069
Research InstitutionJapan Atomic Energy Agency

Principal Investigator

小川 茜(喜多村茜)  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 放射線高度利用施設部, 博士研究員 (50611183)

Project Period (FY) 2011-08-24 – 2013-03-31
Keywordsイオンビーム照射 / 高分子材料表面改質
Research Abstract

イオンビーム照射法は、化学的修飾が困難なフッ素系高分子材料表層の改質に非常に有効な手法であり、親水化や生体適合性の向上が報告されている。本研究では、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等の限られたフッ素系高分子材料でのみ生じる突起状の凹凸構造面(ツィンギー構造)の形成に着目し、ツィンギー構造の形成メカニズムの解明と、マイクロビーム照射との組み合わせによる空間制御されたツィンギー構造を作製することが目的である。本年度は、初年度に得た成果である、MeV級プロトンマイクロビームを用いたテフロン(難加工性のフッ素樹脂)表面の三次元微細構造体創製技術を発展させるため、テフロン表面を芝生状構造へと形状変化させる唯一の手法であるkeV級のイオン注入法を組み合わせた新しい三次元微細加工技術の開発を目的とした研究を実施した。代表的な成果は、①イオン注入による表面ツィンギー構造化の前処理としてMeV級プロトンビームの照射を用いることで、ツィンギー構造の中に平滑な面のパターンを作製することに成功したこと、及び②試料内部に空間が形成されるように分解ガスの発生量を制御し、中空構造を作製する手法を見出したことの2点である。化学的に安定なテフロンは産業分野で利用価値の高い材料であるがゆえに、本微細加工法の確立は、産業界に高い経済効果をもたらすことが期待できる。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2013 2012

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Fabrication of Micropatterns on Teflon Surface by Proton Beam Writing and Nitrogen Ion Beam Irradiation2013

    • Author(s)
      Akane Kitamura (Ogawa)
    • Journal Title

      Transactions of Materials Research Society of Japan

      Volume: 38 Pages: 101-104

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fabrication of Micro-prominences on PTFE Surface using Proton Beam Writing2013

    • Author(s)
      Akane Kitamura (Ogawa)
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B

      Volume: 未定 Pages: 未定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microfabrication on Teflon surface by MeV-proton-microbeam and keV-nitrogen-ion-beam irradiation2013

    • Author(s)
      Akane Kitamura (Ogawa)
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B

      Volume: 未定 Pages: 未定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Morphological change of self-organized protrusions of fluoropolymer surface by ion beam irradiation2013

    • Author(s)
      Akane Kitamura (Ogawa)
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B

      Volume: 未定 Pages: 未定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Morphological change of PTFE by ion micro beam irradiation2012

    • Author(s)
      Akane Kitamura
    • Journal Title

      Transactions of Materials Research Society of Japan

      Volume: 32 Pages: 219-222

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Surface Modification of Teflon by Nitrogen Ion Beam Irradiation2012

    • Author(s)
      Akane Kitamura (Ogawa)
    • Organizer
      8th International Symposium on Swift Heavy Ions in Matter (SHIM)
    • Place of Presentation
      Kyoto/Japan
    • Year and Date
      20121024-20121027
  • [Presentation] Modification of Teflon Surface by Proton Microbeam and Nitrogen Ion Beam2012

    • Author(s)
      Akane Kitamura (Ogawa)
    • Organizer
      8th International Symposium on Swift Heavy Ions in Matter (SHIM)
    • Place of Presentation
      Kyoto/Japan
    • Year and Date
      20121024-20121027
  • [Presentation] Surface Modification of Teflon by Nitrogen Ion Beam Irradiation2012

    • Author(s)
      Akane Kitamura (Ogawa)
    • Organizer
      25th International Conference on Atomic Collisions in Solids (ICACS)
    • Place of Presentation
      Kyoto/Japan
    • Year and Date
      20121021-20121025
  • [Presentation] イオンビームによるテフロンの微細加工2012

    • Author(s)
      喜多村(小川) 茜
    • Organizer
      第7回高崎量子応用研究シンポジウム
    • Place of Presentation
      高崎シティギャラリー
    • Year and Date
      20121011-20121012
  • [Presentation] Fabrication ofMicropatterns on Teflon Surface by Proton Beam Writing and Nitrogen Ion Implantation2012

    • Author(s)
      Akane Kitamura (Ogawa)
    • Organizer
      International Union of Materials Research Societies - International Conference on Electronic Materials (IUMRS-ICEM) 2012
    • Place of Presentation
      Yokohama/Japan
    • Year and Date
      20120923-20120928
  • [Presentation] MeV級及びkeV級のイオンビームを用いたテフロンの三次元微細加工2012

    • Author(s)
      喜多村(小川) 茜
    • Organizer
      第73回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      愛媛大学
    • Year and Date
      20120911-20120914
    • Invited
  • [Presentation] イオンマイクロビームによるテフロン表面の三次元微細加工2012

    • Author(s)
      喜多村(小川) 茜
    • Organizer
      第73回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      愛媛大学
    • Year and Date
      20120911-20120914
  • [Presentation] Microfabrication on Teflon surface by MeV-proton-microbeam and keV-nitrogen-ion-beam irradiation2012

    • Author(s)
      Akane Kitamura (Ogawa)
    • Organizer
      18th International Conference on Ion Beam Modification of Materials (IBMM)
    • Place of Presentation
      Qingdao/China
    • Year and Date
      20120902-20120907
  • [Presentation] Morphological change of self-organized protrusions of fluoropolymer surface by ion beam irradiation2012

    • Author(s)
      Akane Kitamura (Ogawa)
    • Organizer
      18th International Conference on Ion Beam Modification of Materials (IBMM)
    • Place of Presentation
      Qingdao/China
    • Year and Date
      20120902-20120907
  • [Presentation] イオンビーム照射によるテフロン表面の突起状化制御2012

    • Author(s)
      喜多村(小川) 茜
    • Organizer
      第14回放射線プロセスシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      20120628-20120629
  • [Presentation] Fabrication of Micro-prominences on PTFE Surface using Proton Beam Writing2012

    • Author(s)
      A. Kitamura (Ogawa), T. Satoh, M. Koka, T. Kamiya, T. Kobayashi
    • Organizer
      13th International Conference on Nuclear Microprobe Technology & Applications (ICNMTA)
    • Place of Presentation
      Lisbon/Portugal
    • Year and Date
      2012-07-25
  • [Presentation] イオンマイクロビームがもたらす局所的な表面隆起を用いたテフロンの三次元微細加工2012

    • Author(s)
      喜多村(小川)茜, 佐藤隆博, 江夏昌志, 神谷富裕, 小林知洋
    • Organizer
      第14回放射線プロセスシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2012-06-28

URL: 

Published: 2014-07-24  

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