| 研究課題/領域番号 |
17540467
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
プラズマ科学
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
三重野 哲 静岡大学, 理学部, 教授 (50173993)
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| 研究分担者 |
薄葉 州 産業技術総合研究所, 研究員 (90160259)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2006年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2005年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
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| キーワード | ナノチューブ / フラーレン / アーク放電 / 熱対流 / 合成過程 / ミー散乱 / 炭素クラスター / ナノ材料 / 無重力合成 / 宇宙空間利用 / 合成過程測定 / ナノチューブ・フラーレン / プラズマ合成 / 気相反応 / 宇宙空間 / 無重力 / 拡散冷却 |
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| 研究概要 |
1)受動的ミー散乱実験 地上重力において、反応容器内アークプラズマ側面に遮へい板を置き、側面より散乱光を録画した。通常重力において、直径0.5μm程度の炭素クラスターがアークプラズマの端部から10mm以内で発生する。そして、定常の熱対流に乗り、上方に流れて行く(約0.5m/s)。この粒子の流れは、流体計算コードで求めた結果と良く一致した。微粒子発生場所は、プラズマが消滅し、ガス温度が8000kから1200k以下に下がる所付近で一気に発生している。
2)能動的ミー散乱実験 レーザーを反応容器下側から上側に向けて入射し、アーク中心を貫通する条件にした。パルス変調したレーザーの90度散乱光が受光され、ロックイン位相増幅法を用いて記録された。その結果、放電電流が大きいほど、また、圧力が高いほど信号が大きかった。また、アーク上方の散乱強度を測定すると、1-3cmの距離では大きな差が無く、その上でやや増加する結果が得られた。
3)微粒子コレクターを用いたナノチューブ合成過程解明実験 アーク放電中心から横側に8チャンネルの微粒子コレクターを配置し、飛来するクラスターを集め、空間分布を調べた。すると、アークプラズマの端部からすぐにナノチューブが合成されていることが分かった。ナノチューブ合成反応は、温度が下がる狭い領域で合成されている。
3-4)熱CVD法を用いた多層ナノチューブの合成とガスの流れの関係を調べる実験 垂直設置のガラス管中心部を管状電気炉で加熱する。下方よりArガスとエタノールを供給する。中心に鋼球を置き、その表面に触媒を塗布した。約800℃の温度下で、表面に多層ナノチューブを生成した。ガスが衝突する全面と背面ではナノチューブの密度に明かな差がでた。
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