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2008 年度 研究成果報告書

炭素クラスターのアーク合成におけるクラスター径と密度の空間分布測定

研究課題

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研究課題/領域番号 19540518
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 プラズマ科学
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)

連携研究者 白谷 正治  九州大学, システム情報科学研究科, 教授 (90206293)
薄葉 州  産業技術総合研究所, 第5事業所, 主任研究員 (90160259)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
キーワード炭素クラスター / アーク放電 / ミー散乱計測 / 合成過程 / 拡散と融合 / ナノチューブ / 微小重力 / 無対流
研究概要

単層炭素ナノチューブや金属内包フラーレンなどの高品質・高効率合成法の開発が重要であるがまだ研究途上にある。ここでは、アーク放電法による炭素クラスター合成時、気相へ昇華した炭素原子がどのようにクラスター集合体を作って行くか、その場測定をし、合成特性をあきらかにしたい。そこで、レーザーミー散乱法を用い、レーザー2重パルス変調法とロックイン検出法を採用した。その結果、アークプラズマ上方で凝集していくクラスター微粒子のサイズと密度を時間・空間分解して測定することに成功した。次に古典的ミー散乱理論を計算し、誘電体球モデルにおける粒子径と2方向(15°と90°)散乱強度比の関係を得た。そして、実験・理論の比較より粒子サイズと密度を見積もることができた。炭素クラスターのレーザーミー散乱測定は世界でも初めての実験と見ている。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (11件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A simple carbon growth mechanism using atomic carbon addition by ring opening2009

    • 著者名/発表者名
      T. Ogata, Y. Tatamitani, T. Mieno
    • 雑誌名

      CARBON 47

      ページ: 683-689

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Production of carbon clusters by impact reaction using lightgas gun in experiment modeling asteroid collision2008

    • 著者名/発表者名
      T. Mieno & S. Hasegawa
    • 雑誌名

      Applied Phys. Express 1

      ページ: 067006-1-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The role of nickel in Ni-containing nanotubes and onions as lubricant additives2008

    • 著者名/発表者名
      L. Joly-Pottuz, B. Vacher, T. Le Monge, J.M. Martin, T. Mieno, C.N. He, N.Q. Zhao
    • 雑誌名

      Tribology Letter 29

      ページ: 213-219

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of Diffusion and Cohesion Process of Carbon Clusters by Mie Scattering2008

    • 著者名/発表者名
      T. Mieno, S. Usuba et.al.
    • 雑誌名

      Proc. 25^<th> Sympo. Plasma Processing

      ページ: 259-290

  • [雑誌論文] In-situ measurement of synthesis process of carbon clusters under gravity-free arc discharge by the Mie scattering method2007

    • 著者名/発表者名
      T. Mieno, S. Usuba et.al.
    • 雑誌名

      Proc. 18^<th> Int.Sympo.Plasma Chemistry 30P-130

      ページ: 1-4

  • [雑誌論文] Synthesis of fullerene C_<70> from C_<60> by gaseous carbon insertions into CC bonds2007

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

      Proc.Int.Conf.Carbon B03-1-7

  • [学会発表] 無重力~加重力下アーク放電による炭素クラスター合成の差異2009

    • 著者名/発表者名
      三重野哲、譚国棟、薄葉州、古閑一憲、白谷正治
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会シンポジウム
    • 発表場所
      つくば市
    • 年月日
      2009-04-01
  • [学会発表] 無対流ガス空間中クラスターの凝集過程測定(ミー散乱)2009

    • 著者名/発表者名
      三重野哲、譚国棟、薄葉州、古閑一憲、白谷正治
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] Arc production of nanotubes under high gravity by use of the rotating-acceleration generator2009

    • 著者名/発表者名
      G. Tan, T. Mieno
    • 学会等名
      2nd Int. Conf. Plas ma Nano Technology & Science(IC-PLAN 2009)
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2009-02-23
  • [学会発表] Influence of gravity for the synthesis of carbon-nanotubes by arc vaporization2008

    • 著者名/発表者名
      G. Tan, T. Mieno
    • 学会等名
      IUMRS Int. Conf. in Asia 2008
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2008-12-11
  • [学会発表] Production of carbon clusters on Titan satellite by impact reaction of asteroids-model experiment by light-gas gun-2008

    • 著者名/発表者名
      T. Mieno, S. Hasegawa
    • 学会等名
      7th Int. Conf. Global Res.Education
    • 発表場所
      Pecs, Hungary(INTER-ACADEMIA)
    • 年月日
      2008-09-15
  • [学会発表] In-situ measurement of production process of carbon clusters under gravity-free condition by the Mie-scattering method2008

    • 著者名/発表者名
      T. Mieno, G. Tan. S. Usuba, K. Koga, M. Shiratani
    • 学会等名
      Int. Conf. Plasma Phys. 2008
    • 発表場所
      Fukuoka
    • 年月日
      2008-09-08
  • [学会発表] Titan Satellite Would be a Carbon-Cluster Factory-From Light-Gas Gun Experiment2008

    • 著者名/発表者名
      T. Mieno, S. Hasegawa
    • 学会等名
      26^<th> Int.Sympo.Space Technol.& Sci.
    • 発表場所
      Hamamatsu
    • 年月日
      2008-06-04
  • [学会発表] 無対流高温ガス球まわりでのナノチューブ形成過程の測定(ミー散乱)2008

    • 著者名/発表者名
      三重野哲、譚国棟, ほか
    • 学会等名
      第24回宇宙利用シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-01-17
  • [学会発表] In-situ measurement of production process of carbon clusters around an arc plasma by the Mie-scattering method2007

    • 著者名/発表者名
      T. Mieno, S. Usuba et.al.
    • 学会等名
      8^<th> Work-shop on Fine Particle Plasmas
    • 発表場所
      Toki
    • 年月日
      2007-12-20
  • [学会発表] In-situ measurement of production process of carbon clusters around an arc plasma under gravity-free condition by the Mie-scattering method2007

    • 著者名/発表者名
      T. Mieno, S. Usuba et.al.
    • 学会等名
      3^<rd> Int.Sympo.Physical Sciences in Space
    • 発表場所
      Nara
    • 年月日
      2007-10-23
  • [学会発表] Accumulative production of carbon clusters by using repetitive gravity-free time of a 12-mhigh vertical-swing-tower2007

    • 著者名/発表者名
      T. Mieno, A. Yamashiro
    • 学会等名
      3^<rd> Int.Sympo.Physical Sciences in Space
    • 発表場所
      Nara
    • 年月日
      2007-10-23
  • [図書] 「無重力下での炭素クラスター合成(ナノチューブ、フラーレン、炭素カプセル)」(日本マイクログラビティ応用学会誌・特集)(Vol.26, No.2)2009

    • 著者名/発表者名
      三重野哲
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      日本マイクログラビティ応用学会
  • [備考]

    • URL

      http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~sptmien/index.html

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公開日: 2010-06-10   更新日: 2016-04-21  

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