| 研究課題/領域番号 |
19860065
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| 研究種目 |
若手研究(スタートアップ)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
横森 剛 慶應大, 理工学部, 講師 (90453539)
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| 研究期間 (年度) |
2007 – 2008
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| 研究課題ステータス |
完了 (2008年度)
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| 配分額 *注記 |
3,115千円 (直接経費: 2,710千円、間接経費: 405千円)
2008年度: 1,755千円 (直接経費: 1,350千円、間接経費: 405千円)
2007年度: 1,360千円 (直接経費: 1,360千円)
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| キーワード | 燃焼合成 / 気体燃焼 / 蛍光 / ナノ粒子 / 前駆物質 / TEM / XRD / 拡散火炎 |
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| 研究概要 |
本研究は、蛍光発光特性を有するナノ粒子の蒸気型前駆物質を利用した気相燃焼合成法の開発を目的として実施したものである。初年度に当たる本年度は、特に粒子合成装置の開発及び粒子合成試験の実施までを目標に実施した。合成試験装置は、前駆物質蒸発室・燃焼用バーナ・粒子捕集器から構成され、蒸発器にて蒸気化された前駆物質が燃焼用燃料ガスと共にバーナまで導かれ、気相燃焼反応領域を通過することで粒子の合成が行われる。今回、合成する粒子は近赤外励起・可視蛍光の特徴を持つY_2O_3:Yb,Erとし、前駆物質にはY(C_llH_19O_2)_3、Yb(C_l1H_19O_2)_3、Er(C_11H_19O_)_3の混合物を使用した。燃焼には、最高燃焼温度が3000K程度まで到達するメタン・酸素同軸二重円管拡散火炎を用いた。合成された粒子の電子顕微鏡(TEM)観察から、10〜50nm膿の直径を持つナノ粒子が良好}こ合成されていることが確認された。また、燃料ガスの希釈によって燃焼温度を2000K〜3000Kまで変化させて合成したところ、燃焼温度が高いほうが合成粒子径も大きくなることが明らかとなった。合成された粒子に対して、980nm半導体レーザ励起による蛍光発光を分光器を用いて測定したところ、670nm程度の波長域における良好な蛍光が観察され、さらに、合成燃焼温度が高い方が蛍光強度も強くなることが確認された。X線回折測定(XRD)によって粒子の結晶構造を調べたところ、合成火炎温度が高い場合には単斜晶、低い場合には立方晶構造となっており、この構造の違いが蛍光発光強度に影響していることが示唆された。以上の結果の一部は、既に国際会議において発表及び解説記事として掲載されており、また2008年5月に開催される国内会議にて発表を予定、さらに学術雑誌(Journal of Luminescence)への投稿を準備中である。
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