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極低温微細固体粒子を用いた環境調和型洗浄法の開発と高密度水素貯蔵への展開

研究課題

研究課題/領域番号 15H03913
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関東北大学

研究代表者

石本 淳  東北大学, 流体科学研究所, 教授 (10282005)

研究分担者 堀邊 英夫  大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (00372243)
松浦 一雄  愛媛大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (20423577)
真田 俊之  静岡大学, 大学院総合科学技術研究科, 准教授 (50403978)
連携研究者 落合 直哉  東北大学, 流体科学研究所, 助教 (40614508)
研究協力者 Combescure Alain  INSA de Lyon, LaMCoS, 教授
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2016年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2015年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
キーワード混相流 / 極低温 / 微粒化 / 流体解析 / 噴霧 / 半導体洗浄 / 超高熱流束 / 冷却 / ナノ洗浄
研究成果の概要

水を必要としないサブミクロン・ナノオーダ極低温微細固体窒素粒子高速噴霧流の有する高機能洗浄性に着目し,一成分型超断熱二相ラバルノズル方式による極低温窒素混相流の超音速加速とメガソニック微粒化・氷核生成促進の融合技術により生成される,極低温マイクロ・ナノ固体粒子噴霧連続生成システムを開発した.
続いて,本システムをフォトレジストのはく離と半導体物理洗浄に適用した際の性能評価に関する計測融合型コンピューティング,ToF-SIMS, XPS計測を実施した.その結果,本方式による極低温洗浄法は特にノボラック系レジストのはく離・洗浄に対して有効であることを明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 2件、 査読あり 11件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 17件、 招待講演 8件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] Wroclaw University of Sci. and Tech.(Poland)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] INSA de Lyon(France)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Wroclaw University of Sci. and Tech.(Poland)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] INSA de Lyon(France)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Wroclaw Univ. of Science and Technology(Poland)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Computational approach for hydrogen leakage with crack propagation of pressure vessel wall using coupled particle and Euler method2017

    • 著者名/発表者名
      Jun Ishimoto, Toshinori Sato, Alain Combescure
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 42 号: 15 ページ: 10656-10682

    • DOI

      10.1016/j.ijhydene.2017.01.161

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Numerical investigation of multiple-bubble behaviour and induced pressure in a megasonic field2017

    • 著者名/発表者名
      Naoya Ochiai and Jun Ishimoto
    • 雑誌名

      Journal of Fluid Mechnics

      巻: 印刷中 ページ: 562-594

    • DOI

      10.1017/jfm.2017.154

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Vitrification of Biological Cells Using a Cryogenic Fine Solid Particulate Spray2017

    • 著者名/発表者名
      Jun Ishimoto
    • 雑誌名

      Interdisciplinary Information Sciences

      巻: 23 号: 2 ページ: 167-170

    • DOI

      10.4036/iis.2017.S.01

    • NAID

      130006287943

    • ISSN
      1340-9050, 1347-6157
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Computational study for dynamic crack propagation in pressure vessel wall with hydrogen leakage using coupled particle and Euler method2017

    • 著者名/発表者名
      Jun Ishimoto, Toshinori Sato and Alain Combescure
    • 雑誌名

      Proceedings of the Fifth International Conference on Computational Modeling of Fracture and Failure of Materials and Structures (CFRAC 2017)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Integrated Computational Study for Total Atomization Process of Primary Breakup to Spray Droplet Formation in Injector Nozzle2016

    • 著者名/発表者名
      Ochiai, N., Ishimoto, J., Arioka, A., Yamaguchi, N., Sasaki, Y., and Furukawa, N.
    • 雑誌名

      SAE Technical Paper

      巻: 2016-02-3303

    • DOI

      10.4271/2016-01-2202

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Micro-Solid Nitrogen Particulate Spray Cooling Characteristics and its Application to Wafer Cleaning Technology2016

    • 著者名/発表者名
      Jun Ishimoto
    • 雑誌名

      Proceedings of 1st Asian ICMC and CSSJ 50th Anniversary Conference

      巻: -

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] FSI Approach of Hydrogen Leakage Problems with Crack Propagation2016

    • 著者名/発表者名
      Jun Ishimoto, Toshinori Sato and Alain Combescure
    • 雑誌名

      Proceedings of the TFC ELyT Workshop 2016

      巻: -

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Environmental Harmony Resist Removal System using Cryogenic Particulate Spray2015

    • 著者名/発表者名
      Jun Ishimoto and Hideo Horibe
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 28 号: 2 ページ: 285-288

    • DOI

      10.2494/photopolymer.28.285

    • NAID

      130005093859

    • ISSN
      0914-9244, 1349-6336
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Computational prediction of cryogenic micro-nano solid nitrogen particle production using Laval nozzle for physical photo resist removal-cleaning technology2015

    • 著者名/発表者名
      Jun Ishimoto, Haruto Abe and Naoya Ochiai
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: 28 ページ: 607-612

    • DOI

      10.1016/j.phpro.2015.06.103

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Computational Study of the Dynamics of Two Interacting Bubbles in a Megasonic Field2015

    • 著者名/発表者名
      Naoya Ochiai and Jun Ishimoto
    • 雑誌名

      Ultrasonics Sonochemistry

      巻: 26 ページ: 351-360

    • DOI

      10.1016/j.ultsonch.2015.04.005

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Computational study of the dynamics of two interacting bubbles in a megasonic field2015

    • 著者名/発表者名
      Naoya Ochiai and Jun Ishimoto
    • 雑誌名

      Ultrasonics Sonochemistry

      巻: 26 号: 3 ページ: 351-360

    • DOI

      10.1016/j.cryobiol.2015.10.046

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Computationally Assisted Study for Cryogenic Fine Particulate Spray in Application to Photoresist-Removal Cleaning Technology2017

    • 著者名/発表者名
      Jun Ishimoto
    • 学会等名
      The 26th Surface Cleaning Users Group Meeting, Cleaning Technology Symposium (KSCUGM), October 26 (2017) Hanyang University, ERICA Campus, Ansan, Korea
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Computational study for dynamic crack propagation in pressure vessel wall with hydrogen leakage using coupled particle and Euler method2017

    • 著者名/発表者名
      Jun Ishimoto, Toshinori Sato and Alain Combescure
    • 学会等名
      Fifth International Conference on Computational Modeling of Fracture and Failure of Materials and Structures (CFRAC 2017), 14-16 June 2017, La Cite;, Nantes Events Center, Nantes, France
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Coupled Computing of Hydrogen Leakage with Crack Propagation Using Hybrid Particle and Euler Method2017

    • 著者名/発表者名
      Jun Ishimoto, Toshinori Sato and Alain Combescure
    • 学会等名
      Fourth International Symposium on Smart Layered Materials and Structures for Energy Saving, Nov. 1, 2017, Sendai International Center, Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Coupled Analysis of High-Density Hydrogen Safety Management2017

    • 著者名/発表者名
      Jun Ishimoto and Alain Combescure
    • 学会等名
      The 17th International Symposium on Advanced Fluid Information (AFI-2017), Nov. 2, 2017, Sendai International Center, Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Micro-Solid Nitrogen Particulate Spray Cooling Characteristics and its Application to Wafer Cleaning Technology2016

    • 著者名/発表者名
      Jun Ishimoto
    • 学会等名
      1st Asian ICMC and CSSJ 50th Anniversary Conference, Nov. 8, 2016, Kanazawa Kageki-za, Kanazawa, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Supercomputing of Tsunami Damage Mitigation Using Offshore Mega-Floating Structure2016

    • 著者名/発表者名
      Jun Ishimoto
    • 学会等名
      International Innovation Workshop on Tsunami, Snow Avalanche & Flash Flood Energy Dissipation, January 21-22, 2016, Maison Villemanzy in Lyon, France
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Integrated Computational Study for Total Atomization Process of Primary Breakup to Spray Droplet Formation in Injector Nozzle2016

    • 著者名/発表者名
      Naoya Ochiai
    • 学会等名
      SAE 2016 International Powertrains, Fuels & Lubricants Meeting, October 24-26, 2016, Baltimore, Maryland, USA
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FSI Approach of Hydrogen Leakage Problems with Crack Propagation2016

    • 著者名/発表者名
      Jun Ishimoto
    • 学会等名
      TFC ELyT Workshop 2016, October 6-8, 2016, Miyagi Zao Royal Hotel, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Computational Study of Unsteady Cavitation in High-Speed Submerged Water Jet2016

    • 著者名/発表者名
      Naoya Ochiai
    • 学会等名
      The Fourth International Symposium on Innovative Energy Research III, Multiphase Energy Science and Disaster Damage Mitigation Technology Related to FSI Analysis, Oct. 10, 2016, Sendai
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical Model and Computing of Freezing Front Propagation of Biological Cell Suspension2016

    • 著者名/発表者名
      Przemyslaw Smakulski
    • 学会等名
      The Fourth International Symposium on Innovative Energy Research III, Multiphase Energy Science and Disaster Damage Mitigation Technology Related to FSI Analysis, Oct. 10, 2016, Sendai
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Coupled Analysis of High-Density Hydrogen Safety Management2016

    • 著者名/発表者名
      Jun Ishimoto
    • 学会等名
      13th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2016), Oct. 10-12, 2016, Sendai International Center, Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multiphase Fluid Dynamic Approach for Fire Whirl Risk Mitigation2016

    • 著者名/発表者名
      Jun Ishimoto
    • 学会等名
      13th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2016), Oct. 10-12, 2016, Sendai International Center, Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 極低温微細固体粒子噴霧を用いた各種細胞のガラス凍結2016

    • 著者名/発表者名
      石本淳
    • 学会等名
      BioJapan 2016, October 12-14, 2016, Pacifico Yokohama, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ブリッジツールを用いたVOF-Lagrangeハイブリッド噴霧微粒化シミュレーション法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      石本淳
    • 学会等名
      ICSC 2016, CONVERGE Conference Day, 2016年11月17日(木), 横浜ベイホテル東急, Yokohama, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] メガソニック場中の複数気泡並進運動メカニズムの数値的解明2016

    • 著者名/発表者名
      森 勇人
    • 学会等名
      混相流シンポジウム2015 オーガナイズドセッション(OS-5 サステナブル異分野融合型混相流),2016年8月8日(月)~10日(水),同志社大学 今出川キャンパス(京都市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ラバルノズル内における固相変化を伴う極低温微粒化と粒子衝突挙動に関する数値予測2016

    • 著者名/発表者名
      関田健雄
    • 学会等名
      日本機械学会流体工学部門講演会,2016年11月12日~13日,山口大学(宇部市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Supercomputing of Multiscale Multiphase Flow Related to Industrial Field and Natural Disaster Problems2015

    • 著者名/発表者名
      Jun Ishimoto
    • 学会等名
      11th Korea-Japan CFD Workshop (KJCFD2015)
    • 発表場所
      Kyushu University, Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2015-12-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ラバルノズル内における固相変化を伴う極低温混相流動特性に関する数値解析2015

    • 著者名/発表者名
      阿部開史,石本 淳,落合直哉
    • 学会等名
      日本機械学会 第93期 流体工学部門 講演会
    • 発表場所
      東京理科大学 葛飾キャンパス(東京都葛飾区)
    • 年月日
      2015-11-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Coupled Analysis of High-Density Hydrogen Safety Management2015

    • 著者名/発表者名
      Jun Ishimoto and Alain Combescure
    • 学会等名
      12th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2015)
    • 発表場所
      Sendai International Center, Sendai, Japan
    • 年月日
      2015-10-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Innovative glass freezing technologies of biological cell using cryogenic solid particulate spray2015

    • 著者名/発表者名
      Jun Ishimoto
    • 学会等名
      CRYO2015 - the 52nd Annual Meeting of the Society for Cryobiology
    • 発表場所
      Clarion Congress Hotel Ostrava, Ostrava-Zabreh, Czech Republic
    • 年月日
      2015-07-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of environmental harmony resist removal system using cryogenic particulate spray2015

    • 著者名/発表者名
      Jun Ishimoto
    • 学会等名
      The 32nd International Conference of Photopolymer Science and Technology, Materials & Processes for Advanced Microlithography, Nanotechnology and Phototechnology (ICPST-32)
    • 発表場所
      Makuhari Messe, Chiba, Japan
    • 年月日
      2015-06-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cryogenic solid nitrogen particle production through Laval nozzle and its impingement behavior with phase change2015

    • 著者名/発表者名
      Jun Ishimoto
    • 学会等名
      EMN Meeting on Droplets 2015
    • 発表場所
      Holiday Inn Resort Phuket, Phuket, Thailand
    • 年月日
      2015-05-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [産業財産権] 凍結装置、凍結方法2016

    • 発明者名
      石本淳
    • 権利者名
      石本淳
    • 産業財産権種類
      特許
    • 公開番号
      2016-182103
    • 出願年月日
      2016
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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