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2006 年度 実績報告書

炭素クラスター合成炉における炭素分子の冷却・合成過程の測定と制御

研究課題

研究課題/領域番号 17540467
研究機関静岡大学

研究代表者

三重野 哲  静岡大学, 理学部, 教授 (50173993)

研究分担者 薄葉 州  産業技術総合研究所, 研究員 (90160259)
キーワードナノチューブ / フラーレン / ナノ材料 / 無重力合成 / ミー散乱 / 宇宙空間利用 / 合成過程測定 / 炭素クラスター
研究概要

◎アーク放電法による炭素クラスター合成過程の解明の為、レーザーミー散乱法による測定を試みている。これまでの受動的ミー散乱法で、水平方向の散乱光画像をビデオ録画することにより、微粒子密度の相対値と拡散速度が明らかになった。しかし、密度の絶対値と粒子サイズ分布が不明であった。能動的レーザーミー散乱測定法を用いると、散乱角分布と偏光特性より、サイズの空間分布を測定することができる。今回、光チョッパー法により散乱光を測定することができ、空間分布と時間変化を記録することができた。しかし、散乱特性が複雑であり、サイズの決定は、現在、作業中である。この実験の為、大型の円筒型反容器を作成し、光線用大型覗き窓を取付けた。しかし、発生するすすによる窓の汚れが有り、放電時間が10秒程度と限られている。オリフィスなどでの対応を検討している。
◎アークプラズマの脇に8chの銅製微粒子コレクターを配置し、開口直径8mmの各コレクターに飛来する微粒子を集め、その性質を調べた。すると、アークプラズマ上方ですぐ、単層ナノチューブが合成されることが分かった。アークプラズマの端でガス温度が急激に1000℃以下に下がり、反応が終了することと対応する。また、ミー散乱データとも対応する。
◎金属球表面に触媒を塗布し、熱CVD法にてナノチューブを合成する時の、空間分布を調べている。まだ、触媒の塗布条件で多層ナノチューブの成長が左右されている。よって、ガス流束と成長の関係は解明できていない。現在、実験方法を改善して試行中である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 無対流アーク放電による炭素クラスター合成2007

    • 著者名/発表者名
      三重野 哲
    • 雑誌名

      J. Plasma & Fusion Res.(プラズマ・核融合学会誌) 83巻、2号

      ページ: 151-156

  • [雑誌論文] Gravity Effect on the Gas Evaporation Synthesis of Fullerenes2007

    • 著者名/発表者名
      S.Usuba, Y.Kakudate, T.Mieno
    • 雑誌名

      J. Jpn. Soc. Microgravity Appl. 24巻、1号

      ページ: 26-32

  • [雑誌論文] Diffusion and Reaction of Carbon Clusters in Gas Phase for Production of Carbon Nanotubes2006

    • 著者名/発表者名
      Tetsu Mieno
    • 雑誌名

      New Diamond and Frontier Carbon Technology (Review) 16巻、3号

      ページ: 139-150

  • [雑誌論文] Thermal motion of carbon clusters and production of carbon nanotubes by gravity-free arc discharge2006

    • 著者名/発表者名
      T.Mieno, M.Takeguchi
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. 99巻

      ページ: 104301-1-104301-5

  • [雑誌論文] Measurement of Synthesis and Diffusion of Carbon Nanotubes in the Arc Discharge by the Mie-scattering Method and the Sampling Method2006

    • 著者名/発表者名
      T.Mieno, D.Kato, K.Koga, M.Shiratani
    • 雑誌名

      Abstract 8^<th> Asia-Pacific Conf. Plasma Sci. Technol. (Cairns, Australia, 2-5th, July, 2006) 1巻

      ページ: 178-178

  • [雑誌論文] Gravity-free Production of Carbon Clusters by Arc discharge Using a Vertical-Swing-Tower and a Jet plane2006

    • 著者名/発表者名
      T.Mieno, A.Yamashiro, D.Kato
    • 雑誌名

      Abstract 8^<th> Int. Workshop on Short-Term Experiments under Strongly Reduced Gravity Conditions 1巻

      ページ: 33-34

  • [図書] プラズマ・イオンビームとナノテクノロジー(上條榮治監修)、普及版第8章「フラーレン」の分担執筆2007

    • 著者名/発表者名
      三重野 哲
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      シーエムシー出版

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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