JP5523290B2 - カーボンナノホーンの製造方法および製造装置 - Google Patents
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Description
一方で、カーボンナノホーンは製造方法によっては、それぞれ異なった特有の性質を発現したりするため、新たな物性を発現するカーボンナノホーンの創製法が期待されている。
(A)グラファイトからなるターゲット原料をチャンバー内にセットするステップ、
(B)大気圧下で、かつ、常温の不活性ガスからなる雰囲気中で、電子加速器から放出される連続電子ビーム又はパルス状電子ビームをターゲット原料に照射することにより、ターゲット原料を溶融、ガス化させるステップ。
(C)ガス化されたターゲット原料を冷却室に移送し冷却室内で自然冷却させることによりカーボンナノホーンを生成させるステップ。
実験例1
試作したカーボンナノホーンの製造装置のチャンバー11は円筒形の形状であり、耐熱性のロシア製ステンレス鋼(型式12H18N10T)からなり、密閉構造にできるものであり、直径170mm、高さ150mm、容量約3Lのものを用いた。
実験例2
実験例1において、電子加速器24の出力を図7に示すように制御したこと以外は、実験例1と同様にしてカーボンナノホーンを生成させた。図8に本実験例において冷却室30で採取した煤のTEM像を示す。図9に図8の拡大図を示す。図10に本実験例において冷却室30で採取した煤のTEM像を示す。また、図11に冷却室30で採取した煤のラマンスペクトルデータを示す。これらのTEM像およびラマンスペクトルデータからカーボンナノホーンが生成されたことが確認された。
実験例3
実験例1において、電子加速器24の出力を図12に示すように制御したこと、および、上記で作製したグラファイトタブレット7個を積層しターゲット原料12(全高35mm)としたこと以外は、実験例1と同様にしてカーボンナノホーンを生成させた。図13に本実験例においてフィルター35で採取した煤のTEM像を示す。図14に図13の拡大図を示す。また、図15にフィルター35で採取した煤のラマンスペクトルデータを示す。これらのTEM像およびラマンスペクトルデータからカーボンナノホーンが生成されたことが確認された。
実験例4
実験例1において、電子加速器24の出力を図16に示すように制御したこと、および、チャンバー11の底部からもヘリウムガスを供給した(流量は0.5L/秒こと以外は、実験例1と同様にしてカーボンナノホーンを生成させた。この場合、チャンバー11の底部からチャンバー11内に入ったヘリウムガスはターゲット囲いボックス14の外側を上昇し、チャンバー11の側面からのヘリウムガスと合流し、ターゲット囲いボックス14の上蓋14Aの開口部14Bからターゲット囲いボックス14の内部に入る。本実験例では、チャンバー11の側壁と底部からヘリウムガスを供給したことにより、カーボンナノホーンをより効果的に生成できることが確認された。
12 ターゲット原料
13 容器型ターゲットホルダー
14 ターゲット囲いボックス
15、16 配管(ヘリウムガス供給用)
21 配管(窒素ガス供給用)
24 電子加速器
25 電子ビーム
27 真空ポンプ
30 冷却室
32 ガス搬送パイプ
33 出口管
34 生成物回収室
35 フィルター
Claims (3)
- カーボンナノホーンの製造方法であって、
グラファイトからなるターゲット原料をチャンバー内にセットするステップと、
大気圧下で、かつ、常温の不活性ガスからなる雰囲気中で、電子加速器から放出される連続電子ビーム又はパルス状電子ビームをターゲット原料に照射することにより、ターゲット原料を溶融、ガス化させるステップと、
ガス化されたターゲット原料を冷却室に移送し冷却室内で自然冷却させるステップを有することを特徴とするカーボンナノホーンの製造方法。 - 不活性ガスとして、Ar、He、N 2 またはこれらの混合ガスを用いることを特徴とする請求項1に記載のカーボンナノホーンの製造方法。
- カーボンナノホーンの製造装置であって、
グラファイトからなるターゲット原料がセットされるチャンバーと、
チャンバー内に常温の不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、
大気圧下で、ターゲット原料に電子ビームを照射することにより、ターゲット原料を溶
融、ガス化させるために電子ビームを放出する電子加速器と、
ガス化されたターゲット材料が移送され、ガス化されたグラファイトを自然冷却させる冷却室を有することを特徴とするカーボンナノホーンの製造装置。
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