JP6009947B2 - Nano particle production equipment - Google Patents

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Description

本発明は、ナノ粒子製造装置に関する。   The present invention relates to a nanoparticle production apparatus.

高周波誘導熱プラズマ装置は、高温プラズマを用いて材料を蒸発させ、ナノ粒子として回収することができるナノ粒子製造装置である。   The high-frequency induction thermal plasma apparatus is a nanoparticle manufacturing apparatus that can evaporate a material using high-temperature plasma and collect it as nanoparticles.

例えば、特許文献１には、プラズマジェットガンから発生したプラズマフレーム中で粉末原料を蒸発させて超微粒子を生成し、外周が冷却水で冷却された水冷導管でガスを冷却し、超微粒子をフィルターで捕捉して回収する装置が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses that ultrafine particles are generated by evaporating powder raw materials in a plasma flame generated from a plasma jet gun, gas is cooled by a water-cooled conduit whose outer periphery is cooled by cooling water, and ultrafine particles are filtered. Discloses a device for capturing and recovering.

特開平２−６３３９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-6339

このようなナノ粒子製造装置では、材料を蒸発させるためのプラズマが高温であるため、このプラズマで生成された高温ガス中からナノ粒子を回収するためには、この高温ガスを冷却しなければならない。しかしながら、高温ガスを冷却するために、例えば、特許文献１の水冷導管を長くすると、水冷導管に付着するナノ粒子の割合が大きくなり、回収効率が低くなってしまう。   In such a nanoparticle manufacturing apparatus, since the plasma for evaporating the material is high temperature, in order to recover the nanoparticles from the high temperature gas generated by the plasma, the high temperature gas must be cooled. . However, for example, when the water-cooled conduit of Patent Document 1 is lengthened in order to cool the high-temperature gas, the proportion of nanoparticles adhering to the water-cooled conduit increases, and the recovery efficiency decreases.

本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、ナノ粒子の回収効率を高めることができるナノ粒子製造装置を提供することにある。   One of the objects according to some embodiments of the present invention is to provide a nanoparticle production apparatus capable of increasing the nanoparticle recovery efficiency.

（１）本発明に係るナノ粒子製造装置は、
プラズマを発生させて材料を蒸発させ、蒸発ガスを生成するプラズマ発生部と、
前記蒸発ガスを冷却する冷却部と、
を含み、
前記冷却部は、前記蒸発ガスを通過させる貫通孔が設けられた複数の冷却板を有し、
複数の前記冷却板は、積層され、
積層された複数の前記冷却板のうちの隣り合う前記冷却板は、互いに前記貫通孔が重ならないように配置される。 (1) The nanoparticle production apparatus according to the present invention comprises:
A plasma generating unit that generates plasma by generating plasma and evaporating material;
A cooling unit for cooling the evaporative gas;
Including
The cooling unit has a plurality of cooling plates provided with through holes through which the evaporated gas passes.
The plurality of cooling plates are stacked,
The adjacent cooling plates among the plurality of stacked cooling plates are arranged such that the through holes do not overlap each other.

このようなナノ粒子製造装置によれば、冷却部において、蒸発ガスが冷却板に接触する面積を大きくすることができる。さらに、冷却部において、蒸発ガスに圧力損失を持たせ、蒸発ガスに乱流を生じさせることができる。これにより、冷却部の冷却効率を高めることができる。したがって、このようなナノ粒子製造装置によれば、プラズマ発生部とナノ粒子を回収する回収部との間の距離を短くすることができ、ナノ粒子の回収効率を高めることができる。   According to such a nanoparticle manufacturing apparatus, the area where the evaporative gas contacts the cooling plate can be increased in the cooling unit. Further, in the cooling section, the evaporation gas can have a pressure loss, and a turbulent flow can be generated in the evaporation gas. Thereby, the cooling efficiency of a cooling part can be improved. Therefore, according to such a nanoparticle manufacturing apparatus, the distance between the plasma generation unit and the recovery unit for recovering the nanoparticles can be shortened, and the recovery efficiency of the nanoparticles can be increased.

（２）本発明に係るナノ粒子製造装置において、
前記冷却板は、冷却媒体を通すための流路を有していてもよい。 (2) In the nanoparticle production apparatus according to the present invention,
The cooling plate may have a flow path for passing a cooling medium.

このようなナノ粒子製造装置によれば、冷却部の冷却効率をより高めることができる。   According to such a nanoparticle manufacturing apparatus, the cooling efficiency of the cooling unit can be further increased.

（３）本発明に係るナノ粒子製造装置において、
前記冷却部で冷却された前記蒸発ガス中のナノ粒子を回収する回収部を含んでいてもよい。 (3) In the nanoparticle production apparatus according to the present invention,
You may include the collection | recovery part which collect | recovers the nanoparticles in the said evaporative gas cooled by the said cooling part.

（４）本発明に係るナノ粒子製造装置において、
隣り合う前記冷却板の間には、隙間が設けられ、
前記隙間は、隣り合う前記冷却板のうちの一方の前記貫通孔と、隣り合う前記冷却板のうちの他方の前記貫通孔と、に連通していてもよい。 (4) In the nanoparticle production apparatus according to the present invention,
A gap is provided between the adjacent cooling plates,
The gap may communicate with one through hole of the adjacent cooling plates and the other through hole of the adjacent cooling plates.

このようなナノ粒子製造装置によれば、冷却部において、隣り合う冷却板のうちの一方の冷却板の貫通孔を通過した蒸発ガスは、直接、他方の冷却板の貫通孔に至らずに、隙間を通って他方の冷却板の貫通孔に至る。したがって、冷却部において、蒸発ガスが冷却板に接触する面積を大きくすることができる。さらに、冷却部において、蒸発ガスに圧力損失を持たせ、蒸発ガスに乱流を生じさせることができる。これにより、冷却部の冷却効率を高めることができる。   According to such a nanoparticle manufacturing apparatus, the evaporative gas that has passed through the through hole of one of the adjacent cooling plates in the cooling unit does not directly reach the through hole of the other cooling plate, It reaches the through hole of the other cooling plate through the gap. Therefore, in the cooling unit, the area where the evaporated gas contacts the cooling plate can be increased. Further, in the cooling section, the evaporation gas can have a pressure loss, and a turbulent flow can be generated in the evaporation gas. Thereby, the cooling efficiency of a cooling part can be improved.

（５）本発明に係るナノ粒子製造装置において、
隣り合う前記冷却板の間を封止するシール部を含んでいてもよい。 (5) In the nanoparticle production apparatus according to the present invention,
A seal portion that seals between the adjacent cooling plates may be included.

このようなナノ粒子製造装置によれば、冷却部内を通る蒸発ガスが、外部に漏れることを防ぐことができる。   According to such a nanoparticle manufacturing apparatus, it is possible to prevent the evaporated gas passing through the cooling unit from leaking to the outside.

（６）本発明に係るナノ粒子製造装置において、
隣り合う前記冷却板のうちの一方は、前記貫通孔が前記冷却板の外縁に沿って複数設けられ、
隣り合う前記冷却板のうちの他方は、前記貫通孔が前記冷却板の中央に設けられていてもよい。 (6) In the nanoparticle production apparatus according to the present invention,
One of the adjacent cooling plates is provided with a plurality of the through holes along an outer edge of the cooling plate,
In the other of the adjacent cooling plates, the through hole may be provided in the center of the cooling plate.

このようなナノ粒子製造装置によれば、積層された複数の冷却板のうちの隣り合う冷却板を、互いに貫通孔が重ならないように配置することができる。   According to such a nanoparticle manufacturing apparatus, adjacent cooling plates among the plurality of stacked cooling plates can be arranged so that the through holes do not overlap each other.

（７）本発明に係るナノ粒子製造装置において、
前記プラズマ発生部が発生させるプラズマに冷却ガスを噴射して冷却する冷却ガス噴射部を含んでいてもよい。 (7) In the nanoparticle production apparatus according to the present invention,
A cooling gas injection unit that injects cooling gas into the plasma generated by the plasma generation unit to cool the plasma may be included.

このようなナノ粒子製造装置によれば、プラズマ発生部とナノ粒子を回収する回収部との間の距離を短くすることができ、ナノ粒子の回収効率を高めることができる。   According to such a nanoparticle manufacturing apparatus, the distance between the plasma generation unit and the recovery unit that recovers the nanoparticles can be shortened, and the recovery efficiency of the nanoparticles can be increased.

（８）本発明に係るナノ粒子製造装置において、
前記冷却部において、前記蒸発ガスおよび前記ナノ粒子が通る通路にガスを噴射するガス噴射部が設けられていてもよい。 (8) In the nanoparticle production apparatus according to the present invention,
In the cooling unit, a gas injection unit that injects gas into a passage through which the evaporation gas and the nanoparticles pass may be provided.

このようなナノ粒子製造装置によれば、貫通孔にナノ粒子が詰まることを防ぐことができる。   According to such a nanoparticle manufacturing apparatus, it is possible to prevent clogging of nanoparticles with the through holes.

（９）本発明に係るナノ粒子製造装置において、
前記ガス噴射部は、前記貫通孔に向けてガスを噴射してもよい。 (9) In the nanoparticle production apparatus according to the present invention,
The gas injection unit may inject gas toward the through hole.

このようなナノ粒子製造装置によれば、貫通孔にナノ粒子が詰まることを防ぐことがで
きる。 According to such a nanoparticle manufacturing apparatus, it is possible to prevent clogging of nanoparticles with the through holes.

本実施形態に係るナノ粒子製造装置の構成を説明するための図。The figure for demonstrating the structure of the nanoparticle manufacturing apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るナノ粒子製造装置のプラズマ発生部を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the plasma generation part of the nanoparticle manufacturing apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るナノ粒子製造装置の第１冷却板を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the 1st cooling plate of the nanoparticle manufacturing apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るナノ粒子製造装置の第１冷却板を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the 1st cooling plate of the nanoparticle manufacturing apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るナノ粒子製造装置の第２冷却板を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the 2nd cooling plate of the nanoparticle manufacturing apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るナノ粒子製造装置の第２冷却板を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the 2nd cooling plate of the nanoparticle manufacturing apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るナノ粒子製造装置の第１冷却板と第２冷却板が積層された状態を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the state by which the 1st cooling plate and 2nd cooling plate of the nanoparticle manufacturing apparatus which concern on this embodiment were laminated | stacked. 本実施形態に係るナノ粒子製造装置を用いたナノ粒子の製造工程を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the nanoparticle using the nanoparticle manufacturing apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るナノ粒子製造装置を用いたナノ粒子の製造工程を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the nanoparticle using the nanoparticle manufacturing apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るナノ粒子製造装置を用いたナノ粒子の製造工程を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the nanoparticle using the nanoparticle manufacturing apparatus which concerns on this embodiment. 第１変形例に係るナノ粒子製造装置の冷却ガス噴射部を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the cooling gas injection part of the nanoparticle manufacturing apparatus which concerns on a 1st modification. 第２変形例に係るナノ粒子製造装置の第１冷却板を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the 1st cooling plate of the nanoparticle manufacturing apparatus which concerns on a 2nd modification. 第２変形例に係るナノ粒子製造装置の第２冷却板を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the 2nd cooling plate of the nanoparticle manufacturing apparatus which concerns on a 2nd modification. 本実施形態に係るナノ粒子製造装置の第１冷却板の変形例を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the modification of the 1st cooling plate of the nanoparticle manufacturing apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るナノ粒子製造装置の第２冷却板の変形例を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the modification of the 2nd cooling plate of the nanoparticle manufacturing apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るナノ粒子製造装置の第１冷却板の変形例を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the modification of the 1st cooling plate of the nanoparticle manufacturing apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るナノ粒子製造装置の第２冷却板の変形例を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the modification of the 2nd cooling plate of the nanoparticle manufacturing apparatus which concerns on this embodiment. 第３変形例に係るナノ粒子製造装置の第１冷却板を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the 1st cooling plate of the nanoparticle manufacturing apparatus which concerns on a 3rd modification. 第３変形例に係るナノ粒子製造装置の第２冷却板を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the 2nd cooling plate of the nanoparticle manufacturing apparatus which concerns on a 3rd modification. 第３変形例に係るナノ粒子製造装置の第１冷却板と第２冷却板とが積層された状態を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the state by which the 1st cooling plate and 2nd cooling plate of the nanoparticle manufacturing apparatus which concern on a 3rd modification were laminated | stacked.

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. In addition, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.

１． ナノ粒子製造装置
まず、本実施形態に係るナノ粒子製造装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るナノ粒子製造装置１００の構成を説明するための図である。なお、図１では、便宜上、プラズマ発生部１０を簡略化して図示している。図１は、ナノ粒子製造装置１００のナノ粒子生成時の状態を示す図である。 1. First, a nanoparticle production apparatus according to this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration of a nanoparticle manufacturing apparatus 100 according to the present embodiment. In FIG. 1, for convenience, the plasma generator 10 is illustrated in a simplified manner. FIG. 1 is a diagram illustrating a state when the nanoparticle production apparatus 100 is producing nanoparticles.

ナノ粒子製造装置１００は、図１に示すように、プラズマ発生部１０と、冷却部２０と、を含む。ナノ粒子製造装置１００は、さらに、チャンバー３０と、回収部４０と、架台５０と、グローブボックス６０と、を含むことができる。   As shown in FIG. 1, the nanoparticle manufacturing apparatus 100 includes a plasma generation unit 10 and a cooling unit 20. The nanoparticle manufacturing apparatus 100 can further include a chamber 30, a collection unit 40, a gantry 50, and a glove box 60.

プラズマ発生部（プラズマトーチ）１０は、プラズマを発生させて材料を蒸発させ、蒸発ガスを生成する。図２は、プラズマ発生部１０を模式的に示す断面図である。プラズマ発生部１０は、例えば、高周波誘導結合型プラズマ発生装置である。プラズマ発生部１０は、円筒部材１２と、ガスリング１３と、誘導コイル１４と、フランジ１５ａ，１５ｂと、プローブ１７と、を含んで構成されている。   The plasma generation unit (plasma torch) 10 generates plasma to evaporate material and generate evaporation gas. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the plasma generator 10. The plasma generator 10 is, for example, a high frequency inductively coupled plasma generator. The plasma generation unit 10 includes a cylindrical member 12, a gas ring 13, an induction coil 14, flanges 15a and 15b, and a probe 17.

円筒部材１２は、石英管からなる外側管と、窒化珪素からなる内側管とで構成された二重管構造を有している。円筒部材１２は、上部フランジ１５ａと下部フランジ１５ｂとの間に配置されている。   The cylindrical member 12 has a double tube structure composed of an outer tube made of a quartz tube and an inner tube made of silicon nitride. The cylindrical member 12 is disposed between the upper flange 15a and the lower flange 15b.

上部フランジ１５ａには、冷却水の出口通路１６ａが設けられている。下部フランジ１５ｂには、冷却水の入口通路１６ｂが設けられている。円筒部材１２の外側管と内側管との間には、入口通路１６ｂから冷却水が供給される。また、円筒部材１２の外側管と内側管との間の冷却水は、出口通路１６ａから排出される。   A cooling water outlet passage 16a is provided in the upper flange 15a. A cooling water inlet passage 16b is provided in the lower flange 15b. Cooling water is supplied from the inlet passage 16b between the outer tube and the inner tube of the cylindrical member 12. Further, the cooling water between the outer tube and the inner tube of the cylindrical member 12 is discharged from the outlet passage 16a.

ガスリング１３は、円筒部材１２の上部に取り付けられている。ガスリング１３の中央部には、プローブ１７が設けられている。プローブ１７の中心部には、長手方向に開口が穿たれており、この開口を介して、円筒部材１２内に材料がキャリアガスとともに供給される。なお、材料は、例えば、粉末状である。材料は、特に限定されず、例えば、金属粉末、セラミック粉末等である。材料は、材料供給部（図示せず）からプローブ１７の開口を介して円筒部材１２内に供給される。円筒部材１２内には、さらに、プラズマガスが、プラズマガス源（図示せず）から供給される。なお、プラズマガスとしては、例えば、アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス、または、これらの混合ガス等を用いることができる。   The gas ring 13 is attached to the upper part of the cylindrical member 12. A probe 17 is provided at the center of the gas ring 13. An opening is formed in the center portion of the probe 17 in the longitudinal direction, and the material is supplied into the cylindrical member 12 together with the carrier gas through the opening. The material is, for example, powder. The material is not particularly limited, and examples thereof include metal powder and ceramic powder. The material is supplied into the cylindrical member 12 from the material supply unit (not shown) through the opening of the probe 17. A plasma gas is further supplied into the cylindrical member 12 from a plasma gas source (not shown). As the plasma gas, for example, argon gas, nitrogen gas, hydrogen gas, or a mixed gas thereof can be used.

プローブ１７内には、冷却水を循環させることができる通路が設けられている。冷却水は、入口通路１８ａから入り、出口通路１８ｂから排出される。また、ガスリング１３の内部にも、冷却水を循環させることができる通路１９が設けられている。   A passage through which cooling water can be circulated is provided in the probe 17. The cooling water enters from the inlet passage 18a and is discharged from the outlet passage 18b. Further, a passage 19 through which cooling water can be circulated is also provided inside the gas ring 13.

誘導コイル１４は、円筒部材１２の外側に配置されている。誘導コイル１４には、高周波電源（図示せず）から、高周波電力が供給される。   The induction coil 14 is disposed outside the cylindrical member 12. High frequency power is supplied to the induction coil 14 from a high frequency power source (not shown).

プラズマ発生部１０は、チャンバー３０に接続されている。チャンバー３０内は、真空排気装置（図示せず）により減圧排気される。   The plasma generator 10 is connected to the chamber 30. The inside of the chamber 30 is evacuated by a vacuum exhaust device (not shown).

プラズマ発生部１０の動作について説明する。ガスリング１３を介して円筒部材１２内にプラズマガスを供給するとともに、誘導コイル１４に高周波電力を供給する。そして、高周波電力を上昇させながら、プラズマＰを励起させる。その後、酸素や窒素等をチャンバー３０内に混入しながら、徐々に高周波電力を増加させてプラズマＰを安定化させる。そして、ガスリング１３の中心に位置するプローブ１７を介して、材料をキャリアガス（例えばアルゴンガス）と共にプラズマＰの中心部に供給する。プラズマＰの温度は、例えば、１００００℃である。供給された材料は、プラズマＰによって蒸発し、例えば、同時に供給されているガスなどによって酸化または窒化などの化学反応を生じる。これにより、蒸発ガスが生成される。この生成された蒸発ガスの一部は、プラズマＰの外に移行する過程で凝集してナノ粒子となり、チャンバー３０内を蒸発ガスとともに浮遊する。ここで、ナノ粒子とは、１００ｎｍ以下程度の径を持つ粒子をいう。   The operation of the plasma generator 10 will be described. Plasma gas is supplied into the cylindrical member 12 through the gas ring 13 and high-frequency power is supplied to the induction coil 14. Then, the plasma P is excited while raising the high frequency power. Thereafter, the plasma P is stabilized by gradually increasing the high frequency power while mixing oxygen, nitrogen, or the like into the chamber 30. Then, the material is supplied to the central portion of the plasma P together with a carrier gas (for example, argon gas) through a probe 17 located at the center of the gas ring 13. The temperature of the plasma P is, for example, 10,000 ° C. The supplied material is evaporated by the plasma P, and a chemical reaction such as oxidation or nitridation is caused by, for example, a gas supplied at the same time. Thereby, evaporative gas is produced | generated. A part of the generated evaporation gas is aggregated in the process of moving out of the plasma P and becomes nanoparticles, and floats in the chamber 30 together with the evaporation gas. Here, the nanoparticle means a particle having a diameter of about 100 nm or less.

なお、ここでは、プラズマ発生部１０が、高周波誘導結合型プラズマ発生装置である場合について説明したが、プラズマ発生部１０は、例えば、ＤＣプラズマジェット装置、ＤＣプラズマジェット装置と高周波誘導結合型プラズマ発生装置とを組み合わせたハイブリットタイプ、複数の高周波誘導結合型プラズマ発生装置を直列に配置したハイブリットタ
イプ等であってもよい。 Here, the case where the plasma generator 10 is a high frequency inductively coupled plasma generator has been described. However, the plasma generator 10 may be, for example, a DC plasma jet device, a DC plasma jet device, and a high frequency inductively coupled plasma generator. A hybrid type combined with a device, a hybrid type in which a plurality of high-frequency inductively coupled plasma generators are arranged in series, or the like may be used.

図１に示す冷却部２０は、プラズマ発生部１０で生成された蒸発ガスを冷却する。冷却部２０は、図示の例では、チャンバー３０を介して、プラズマ発生部１０に接続している。冷却部２０は、複数の冷却板２２ａ，２２ｂを有している。冷却部２０は、複数の冷却板２２ａ，２２ｂを、積層して形成されている。図示の例では、冷却部２０は、第１冷却板２２ａと第２冷却板２２ｂとを、交互に積層して形成されている。具体的には、第１冷却板２２ａと第２冷却板２２ｂの組が、４つ積層されている。なお、冷却板２２ａ，２２ｂの積層数は、必要とされる冷却能力に応じて、適宜変更することができる。   The cooling unit 20 illustrated in FIG. 1 cools the evaporated gas generated by the plasma generation unit 10. In the illustrated example, the cooling unit 20 is connected to the plasma generation unit 10 via a chamber 30. The cooling unit 20 has a plurality of cooling plates 22a and 22b. The cooling unit 20 is formed by laminating a plurality of cooling plates 22a and 22b. In the illustrated example, the cooling unit 20 is formed by alternately stacking first cooling plates 22a and second cooling plates 22b. Specifically, four sets of the first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b are stacked. The number of stacked cooling plates 22a and 22b can be changed as appropriate according to the required cooling capacity.

冷却板２２ａ，２２ｂには、冷却媒体を供給するための管２が接続されている。なお、図１では、便宜上、１つの管２だけを図示しているが、管２は複数設けられ、各冷却板２２ａ，２２ｂにそれぞれ接続されている。積層された第１冷却板２２ａと第２冷却板２２ｂとは、金具（ピン）４で連結されている。積層された第１冷却板２２ａと第２冷却板２２ｂとは、分離可能に構成されている。例えば金具４を取り外すことで、第１冷却板２２ａと第２冷却板２２ｂとを分離することができる。   A pipe 2 for supplying a cooling medium is connected to the cooling plates 22a and 22b. In FIG. 1, only one pipe 2 is shown for convenience, but a plurality of pipes 2 are provided and connected to the respective cooling plates 22a and 22b. The stacked first cooling plate 22 a and second cooling plate 22 b are connected by a metal fitting (pin) 4. The stacked first cooling plate 22a and second cooling plate 22b are configured to be separable. For example, by removing the metal fitting 4, the first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b can be separated.

図３は、第１冷却板２２ａを模式的に示す平面図である。図４は、第１冷却板２２ａを模式的に示す断面図である。なお、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。また、図４では、便宜上、流路２４の図示を省略している。   FIG. 3 is a plan view schematically showing the first cooling plate 22a. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the first cooling plate 22a. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. In FIG. 4, the flow path 24 is not shown for convenience.

第１冷却板２２ａは、図３および図４に示すように、円板状である。すなわち、第１冷却板２２ａの平面形状は、例えば、円である。なお、第１冷却板２２ａの形状は、特に限定されない。第１冷却板２２ａの材質は、例えば、銅などの熱伝導の良い金属である。   As shown in FIGS. 3 and 4, the first cooling plate 22 a has a disk shape. That is, the planar shape of the first cooling plate 22a is, for example, a circle. The shape of the first cooling plate 22a is not particularly limited. The material of the first cooling plate 22a is a metal having good thermal conductivity such as copper, for example.

第１冷却板２２ａには、貫通孔２３が設けられている。貫通孔２３は、蒸発ガスおよび蒸発ガス中のナノ粒子を通すための孔である。貫通孔２３は、図３に示すように、平面視において、第１冷却板２２ａの外縁に沿って複数設けられている。図示の例では、貫通孔２３は、９０°間隔で４つ設けられているが、その数は限定されない。貫通孔２３の平面形状は、例えば、円である。なお、貫通孔２３の平面形状は、特に限定されず、多角形等であってもよい。   A through hole 23 is provided in the first cooling plate 22a. The through-hole 23 is a hole for allowing the evaporated gas and the nanoparticles in the evaporated gas to pass through. As shown in FIG. 3, a plurality of through holes 23 are provided along the outer edge of the first cooling plate 22a in plan view. In the illustrated example, four through holes 23 are provided at intervals of 90 °, but the number is not limited. The planar shape of the through hole 23 is, for example, a circle. In addition, the planar shape of the through-hole 23 is not specifically limited, A polygon etc. may be sufficient.

第１冷却板２２ａには、冷却媒体（例えば冷却水）を通すための流路２４が設けられている。流路２４に冷却媒体を通すことにより、第１冷却板２２ａを冷却することができる。流路２４は、供給管２５ａおよび排出管２５ｂに接続されている。流路２４には、供給管２５ａから冷却媒体が供給される。また、流路２４内の冷却媒体は、排出管２５ｂから排出される。供給管２５ａは、管２に接続されている（図１参照）。供給管２５ａには、管２を介して、冷却媒体が供給される。流路２４は、例えば、第１冷却板２２ａに設けられた孔である。なお、第１冷却板２２ａ内に管を通すことで、流路２４を形成してもよい。流路２４は、図示の例では、各貫通孔２３の周囲を通るように形成されている。なお、流路２４の経路は、第１冷却板２２ａを冷却することができれば特に限定されない。   The first cooling plate 22a is provided with a flow path 24 for passing a cooling medium (for example, cooling water). By passing the cooling medium through the flow path 24, the first cooling plate 22a can be cooled. The flow path 24 is connected to the supply pipe 25a and the discharge pipe 25b. A cooling medium is supplied to the flow path 24 from the supply pipe 25a. Further, the cooling medium in the flow path 24 is discharged from the discharge pipe 25b. The supply pipe 25a is connected to the pipe 2 (see FIG. 1). A cooling medium is supplied to the supply pipe 25a via the pipe 2. The flow path 24 is, for example, a hole provided in the first cooling plate 22a. The flow path 24 may be formed by passing a pipe through the first cooling plate 22a. In the illustrated example, the flow path 24 is formed so as to pass around each through hole 23. In addition, the path | route of the flow path 24 will not be specifically limited if the 1st cooling plate 22a can be cooled.

第１冷却板２２ａの上面２７ａには、平面視において、第１冷却板２２ａの外縁に沿って溝が設けられており、この溝にＯリング（シール部）２６が装着されている。第１冷却板２２ａのＯリング２６は、第１冷却板２２ａと第２冷却板２２ｂとが積層された状態において、第１冷却板２２ａとその上方に位置する第２冷却板２２ｂとの間を封止する。   A groove is provided on the upper surface 27a of the first cooling plate 22a along the outer edge of the first cooling plate 22a in a plan view, and an O-ring (seal part) 26 is attached to the groove. The O-ring 26 of the first cooling plate 22a is located between the first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b located above the first cooling plate 22a in a state where the first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b are stacked. Seal.

第１冷却板２２ａには、上面２７ａに対して窪んでいる凹部２８ａが設けられている。また、第１冷却板２２ａには、下面２７ｂに対して窪んでいる凹部２８ｂが設けられている。凹部２８ａ，２８ｂは、第１冷却板２２ａと第２冷却板２２ｂとが積層された状態に
おいて、第１冷却板２２ａの貫通孔２３と第２冷却板２２ｂの貫通孔２３とに連通する隙間２９（図７参照）を構成する。 The first cooling plate 22a is provided with a recess 28a that is recessed with respect to the upper surface 27a. The first cooling plate 22a is provided with a recess 28b that is recessed with respect to the lower surface 27b. The recesses 28a and 28b have a gap 29 communicating with the through hole 23 of the first cooling plate 22a and the through hole 23 of the second cooling plate 22b in a state where the first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b are stacked. (See FIG. 7).

図５は、第２冷却板２２ｂを模式的に示す平面図である。図６は、第２冷却板２２ｂを模式的に示す断面図である。なお、図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。また、図６では、便宜上、流路２４の図示を省略している。   FIG. 5 is a plan view schematically showing the second cooling plate 22b. FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the second cooling plate 22b. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. Moreover, in FIG. 6, illustration of the flow path 24 is abbreviate | omitted for convenience.

第２冷却板２２ｂは、図５および図６に示すように、円板状である。なお、第２冷却板２２ｂの形状は、特に限定されない。第２冷却板２２ｂの材質は、例えば、銅などの熱伝導の良い金属である。第２冷却板２２ｂの材質は、例えば、第１冷却板２２ａの材質と同じである。   The second cooling plate 22b has a disk shape as shown in FIGS. The shape of the second cooling plate 22b is not particularly limited. The material of the second cooling plate 22b is a metal having good thermal conductivity such as copper. The material of the second cooling plate 22b is the same as the material of the first cooling plate 22a, for example.

第２冷却板２２ｂには、貫通孔２３が設けられている。貫通孔２３は、図５に示すように、平面視において、第２冷却板２２ｂの中心に設けられている。図示の例では、貫通孔２３は、１つ設けられているが、その数は限定されない。   A through hole 23 is provided in the second cooling plate 22b. As shown in FIG. 5, the through hole 23 is provided at the center of the second cooling plate 22 b in plan view. In the illustrated example, one through hole 23 is provided, but the number is not limited.

第２冷却板２２ｂには、冷却媒体を通すための流路２４が設けられている。流路２４に冷却媒体を通すことにより、第２冷却板２２ｂを冷却することができる。流路２４は、供給管２５ａおよび排出管２５ｂと接続されている。流路２４には、供給管２５ａから冷却媒体が供給される。また、流路２４内の冷却媒体は、排出管２５ｂから排出される。供給管２５ａは、管２に接続されている（図１参照）。供給管２５ａには、管２を介して、冷却媒体が供給される。流路２４は、例えば、第２冷却板２２ｂに設けられた孔である。なお、第２冷却板２２ｂ内に管を通すことで、流路２４を形成してもよい。流路２４は、図示の例では、貫通孔２３の周囲を囲むように形成されている。なお、流路２４の経路は、第２冷却板２２ｂを冷却することができれば特に限定されない。   The second cooling plate 22b is provided with a flow path 24 for passing a cooling medium. By passing the cooling medium through the flow path 24, the second cooling plate 22b can be cooled. The flow path 24 is connected to the supply pipe 25a and the discharge pipe 25b. A cooling medium is supplied to the flow path 24 from the supply pipe 25a. Further, the cooling medium in the flow path 24 is discharged from the discharge pipe 25b. The supply pipe 25a is connected to the pipe 2 (see FIG. 1). A cooling medium is supplied to the supply pipe 25a via the pipe 2. The channel 24 is, for example, a hole provided in the second cooling plate 22b. The flow path 24 may be formed by passing a pipe through the second cooling plate 22b. In the illustrated example, the flow path 24 is formed so as to surround the through hole 23. In addition, the path | route of the flow path 24 will not be specifically limited if the 2nd cooling plate 22b can be cooled.

第２冷却板２２ｂの上面２７ａには、平面視において、第２冷却板２２ｂの外縁に沿って溝が設けられており、この溝にＯリング２６が装着されている。第２冷却板２２ｂのＯリング２６は、第１冷却板２２ａと第２冷却板２２ｂとが積層された状態において、第２冷却板２２ｂとその上方に位置する第１冷却板２２ａとの間を封止する。   A groove is provided on the upper surface 27a of the second cooling plate 22b along the outer edge of the second cooling plate 22b in plan view, and an O-ring 26 is attached to the groove. The O-ring 26 of the second cooling plate 22b is located between the second cooling plate 22b and the first cooling plate 22a located above the second cooling plate 22b in a state where the first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b are stacked. Seal.

第２冷却板２２ｂには、上面２７ａに対して窪んでいる凹部２８ａが設けられている。また、第２冷却板２２ｂには、下面２７ｂに対して窪んでいる凹部２８ｂが設けられている。凹部２８ａ，２８ｂは、第１冷却板２２ａと第２冷却板２２ｂとが積層された状態において、後述する隙間２９（図７参照）となる。   The second cooling plate 22b is provided with a recess 28a that is recessed with respect to the upper surface 27a. The second cooling plate 22b is provided with a recess 28b that is recessed with respect to the lower surface 27b. The recesses 28a and 28b become gaps 29 (see FIG. 7) described later in a state where the first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b are stacked.

なお、第１冷却板２２ａと第２冷却板２２ｂとは、貫通孔２３の位置だけが異なり、その他の構成、形状、および大きさは同じであってもよい。   The first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b differ only in the position of the through hole 23, and the other configuration, shape, and size may be the same.

図７は、第１冷却板２２ａと第２冷却板２２ｂとが積層された状態を模式的に示す断面図である。図７では、便宜上、第１冷却板２２ａおよび第２冷却板２２ｂを簡略化して図示している。   FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b are stacked. In FIG. 7, for convenience, the first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b are illustrated in a simplified manner.

冷却部２０では、第１冷却板２２ａと第２冷却板２２ｂとが、交互に積層されている。第１冷却板２２ａに設けられた貫通孔２３と、第２冷却板２２ｂに設けられた貫通孔２３とは、冷却板２２ａ，２２ｂの積層方向から見て（平面視において）、互いに重ならないように配置される。第１冷却板２２ａと第２冷却板２２ｂとが積層された場合、第１冷却板２２ａと第２冷却板２２ｂとの間には、隙間２９が設けられる。この隙間２９は、第１冷却板２２ａの貫通孔２３と、第２冷却板２２ｂの貫通孔２３とに連通している。   In the cooling unit 20, the first cooling plates 22a and the second cooling plates 22b are alternately stacked. The through hole 23 provided in the first cooling plate 22a and the through hole 23 provided in the second cooling plate 22b do not overlap each other when viewed from the stacking direction of the cooling plates 22a and 22b (in plan view). Placed in. When the first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b are stacked, a gap 29 is provided between the first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b. The gap 29 communicates with the through hole 23 of the first cooling plate 22a and the through hole 23 of the second cooling plate 22b.

冷却部２０では、第１冷却板２２ａの貫通孔２３、隙間２９、および第２冷却板２２ｂの貫通孔２３によって、蒸発ガスを通すための通路が形成される。第１冷却板２２ａおよび第２冷却板２２ｂは、第１冷却板２２ａの貫通孔２３を通過した蒸発ガスが、隙間２９を通って、第２冷却板２２ｂの貫通孔２３に至るように積層されている。すなわち、第１冷却板２２ａの貫通孔２３を通過した蒸発ガスは、直接、第２冷却板２２ｂの貫通孔２３に至らず、隙間２９を通って、第２冷却板２２ｂの貫通孔２３に至る。したがって、冷却部２０において、蒸発ガスが冷却板２２ａ，２２ｂに接触する面積を大きくすることができる。   In the cooling unit 20, a passage for passing evaporative gas is formed by the through hole 23, the gap 29 of the first cooling plate 22a, and the through hole 23 of the second cooling plate 22b. The first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b are laminated so that the evaporated gas that has passed through the through hole 23 of the first cooling plate 22a passes through the gap 29 and reaches the through hole 23 of the second cooling plate 22b. ing. That is, the evaporating gas that has passed through the through hole 23 of the first cooling plate 22a does not directly reach the through hole 23 of the second cooling plate 22b, but passes through the gap 29 and reaches the through hole 23 of the second cooling plate 22b. . Therefore, in the cooling unit 20, the area where the evaporated gas contacts the cooling plates 22a and 22b can be increased.

また、冷却部２０では、第１冷却板２２ａの貫通孔２３によって、蒸発ガスを冷却板２２ａ，２２ｂの積層方向に進行させ、隙間２９によって、積層方向に進行していた蒸発ガスを当該積層方向とは異なる方向（例えば、積層方向と垂直な方向）に進行させ、第２冷却板２２ｂの貫通孔２３によって、蒸発ガスを再び当該積層方向に進行させる。このように、冷却部２０では、例えば、第１冷却板２２ａの貫通孔２３と第２冷却板２２ｂの貫通孔２３とが重なっている場合に比べて、蒸発ガスの流れを複雑化することができる。したがって、冷却部２０において、蒸発ガスに圧力損失を持たせ、蒸発ガスに乱流を生じさせることができる。これにより、冷却効率を高めることができる。   Further, in the cooling unit 20, the evaporating gas is advanced in the stacking direction of the cooling plates 22 a and 22 b through the through holes 23 of the first cooling plate 22 a, and the evaporating gas that has traveled in the stacking direction is transferred through the gap 29 in the stacking direction. The evaporative gas is caused to advance again in the stacking direction through the through holes 23 of the second cooling plate 22b. Thus, in the cooling unit 20, for example, the flow of the evaporating gas can be complicated compared to the case where the through hole 23 of the first cooling plate 22a and the through hole 23 of the second cooling plate 22b overlap. it can. Therefore, in the cooling unit 20, it is possible to cause the evaporation gas to have a pressure loss and to generate a turbulent flow in the evaporation gas. Thereby, cooling efficiency can be improved.

互いに隣り合う第１冷却板２２ａと第２冷却板２２ｂとの間は、Ｏリング２６で封止（シール）されている。図６の例では、第１冷却板２２ａの下面２７ｂと第２冷却板２２ｂの上面２７ａとの間にＯリング２６が配置されている。また、第２冷却板２２ｂの下面２７ｂと第１冷却板２２ａの上面２７ａとの間にＯリング２６が配置されている。これにより、図７の冷却部２０内を通る蒸発ガスが、外部に漏れることを防ぐことができる。第１冷却板２２ａの貫通孔２３、隙間２９、および第２冷却板２２ｂの貫通孔２３からなる蒸発ガスの通路は、Ｏリング２６でシールされている空間内に設けられている。   The first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b adjacent to each other are sealed (sealed) with an O-ring 26. In the example of FIG. 6, an O-ring 26 is disposed between the lower surface 27b of the first cooling plate 22a and the upper surface 27a of the second cooling plate 22b. An O-ring 26 is disposed between the lower surface 27b of the second cooling plate 22b and the upper surface 27a of the first cooling plate 22a. Thereby, it is possible to prevent the evaporated gas passing through the cooling unit 20 of FIG. 7 from leaking to the outside. The evaporative gas passage formed of the through hole 23 of the first cooling plate 22 a, the gap 29, and the through hole 23 of the second cooling plate 22 b is provided in a space sealed by the O-ring 26.

チャンバー３０は、プラズマ発生部１０と冷却部２０との間に設けられている。チャンバー３０は、外側管と内側管とで構成された二重管構造を有している。外側管と内側管との間には、冷却媒体（例えば冷却水）を通すための通路が設けられている。チャンバー３０の内壁（内側管）の材質は、耐熱・ヒートショックに強い性質を持ちつつ、熱伝導が低いものが望ましく、例えば、石英ガラスである。   The chamber 30 is provided between the plasma generation unit 10 and the cooling unit 20. The chamber 30 has a double tube structure composed of an outer tube and an inner tube. A passage for passing a cooling medium (for example, cooling water) is provided between the outer tube and the inner tube. The material of the inner wall (inner tube) of the chamber 30 is desirably a material having a heat resistance and heat shock resistance and low thermal conductivity, such as quartz glass.

回収部４０は、冷却部２０で冷却された蒸発ガス中のナノ粒子を回収する。回収部４０は、冷却部２０に接続されている。図１において回収部４０は、フィルター４２と、フィルター保持容器４４と、排気管４６と、を有している。フィルター４２は、蒸発ガス中のナノ粒子を捕捉するためのものである。フィルター保持容器４４は、フィルター４２を保持している。排気管４６には、真空排気装置（図示せず）が接続されている。真空排気装置を動作させることにより、蒸発ガスおよびナノ粒子をフィルター４２に導くことができる。   The collection unit 40 collects the nanoparticles in the evaporative gas cooled by the cooling unit 20. The collection unit 40 is connected to the cooling unit 20. In FIG. 1, the collection unit 40 includes a filter 42, a filter holding container 44, and an exhaust pipe 46. The filter 42 is for capturing nanoparticles in the evaporating gas. The filter holding container 44 holds the filter 42. A vacuum exhaust device (not shown) is connected to the exhaust pipe 46. By operating the vacuum evacuation device, the vaporized gas and the nanoparticles can be guided to the filter 42.

架台５０は、回収部４０を支持するための台である。架台５０は、例えば、ハンドル５２を回転させることにより、上下方向に伸縮する。架台５０の上下方向の伸縮により、回収部４０および冷却部２０を上下方向に移動させることができる。   The gantry 50 is a pedestal for supporting the collection unit 40. The gantry 50 expands and contracts in the vertical direction, for example, by rotating the handle 52. By the expansion and contraction of the gantry 50 in the vertical direction, the collection unit 40 and the cooling unit 20 can be moved in the vertical direction.

グローブボックス６０は、冷却部２０、チャンバー３０、および回収部４０を収容する密閉容器である。グローブボックス６０は、冷却部２０、チャンバー３０、および回収部４０が収容されている空間を、外気と遮断することができる。グローブボックス６０では、グローブ（図示せず）を用いて、外気と遮断された状態で、例えば、ナノ粒子の回収作業等を行うことができる。グローブボックス６０内には、各冷却板２２ａ，２２ｂを載置するためのトレー６２が複数設けられている。   The glove box 60 is a sealed container that houses the cooling unit 20, the chamber 30, and the recovery unit 40. The glove box 60 can block the space in which the cooling unit 20, the chamber 30, and the recovery unit 40 are stored from outside air. In the glove box 60, for example, a nanoparticle recovery operation or the like can be performed using a glove (not shown) in a state where the glove box 60 is blocked from the outside air. In the glove box 60, a plurality of trays 62 for mounting the respective cooling plates 22a and 22b are provided.

次に、ナノ粒子製造装置１００を用いたナノ粒子の製造方法について説明する。図８〜図１０は、本実施形態に係るナノ粒子製造装置１００を用いたナノ粒子の製造工程を模式的に示す断面図である。   Next, a method for producing nanoparticles using the nanoparticle production apparatus 100 will be described. 8-10 is sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the nanoparticle using the nanoparticle manufacturing apparatus 100 which concerns on this embodiment.

図１および図２に示すように、プラズマ発生部１０では、プラズマＰを発生させて材料を蒸発させ、チャンバー３０内に蒸発ガスおよびナノ粒子を生成する。蒸発ガスおよびナノ粒子は、チャンバー３０を通り、冷却部２０に至る。冷却部２０では、図７に示すように、蒸発ガスおよびナノ粒子が、積層された第１冷却板２２ａの貫通孔２３、隙間２９、および第２冷却板２２ｂの貫通孔２３を通り、冷却される。ナノ粒子の一部は、冷却板２２ａ，２２ｂに付着する。冷却部２０で冷却された蒸発ガス中のナノ粒子は、フィルター４２で捕捉される。   As shown in FIGS. 1 and 2, the plasma generation unit 10 generates plasma P to evaporate the material, and generates evaporation gas and nanoparticles in the chamber 30. The evaporative gas and the nanoparticles pass through the chamber 30 and reach the cooling unit 20. In the cooling unit 20, as shown in FIG. 7, the evaporative gas and the nanoparticles are cooled through the through holes 23 and the gaps 29 of the stacked first cooling plates 22a and the through holes 23 of the second cooling plates 22b. The Some of the nanoparticles adhere to the cooling plates 22a and 22b. The nanoparticles in the evaporative gas cooled by the cooling unit 20 are captured by the filter 42.

次に、グローブボックス６０内をアルゴンガス、窒素ガス等の不活性ガスで置換する。また、チャンバー３０内を、アルゴンガス、窒素ガス等の不活性ガスで大気圧状態にする。   Next, the inside of the glove box 60 is replaced with an inert gas such as argon gas or nitrogen gas. Further, the inside of the chamber 30 is brought into an atmospheric pressure state with an inert gas such as argon gas or nitrogen gas.

図８に示すように、冷却部２０の冷却板２２ａ，２２ｂを連結する金具４を取り外す。その後、架台５０のハンドル５２を操作して、冷却部２０および回収部４０を、下方に移動させる。例えば、ユーザーが、グローブボックス６０のグローブ（図示せず）をはめてハンドル５２を操作することにより、冷却部２０および回収部４０を下方に移動させることができる。これにより、チャンバー３０と冷却部２０とが分離される。なお、図８および後述する図９、図１０に示す工程では、便宜上、管２の図示を省略している。冷却媒体を供給するための管２は、各冷却板２２ａ，２２ｂに接続されていてもよいし、各冷却板２２ａ，２２ｂから取り外されていてもよい。   As shown in FIG. 8, the metal fitting 4 which connects the cooling plates 22a and 22b of the cooling unit 20 is removed. Thereafter, the handle 52 of the gantry 50 is operated to move the cooling unit 20 and the recovery unit 40 downward. For example, the user can move the cooling unit 20 and the collection unit 40 downward by putting on a glove (not shown) of the glove box 60 and operating the handle 52. Thereby, the chamber 30 and the cooling unit 20 are separated. In addition, in the process shown in FIG. 8 and FIG. 9, FIG. 10 mentioned later, illustration of the pipe | tube 2 is abbreviate | omitted for convenience. The pipe 2 for supplying the cooling medium may be connected to the cooling plates 22a and 22b, or may be detached from the cooling plates 22a and 22b.

図９に示すように、冷却板２２ａ，２２ｂに付着したナノ粒子をハケ（図示せず）等で下方（下段）の冷却板２２ａ，２２ｂに掃き落とす。付着したナノ粒子が掃き落とされた冷却板２２ａ，２２ｂは、トレー６２上に置かれる。   As shown in FIG. 9, the nanoparticles adhering to the cooling plates 22a and 22b are swept down to the lower (lower) cooling plates 22a and 22b by brush (not shown) or the like. The cooling plates 22 a and 22 b from which the adhered nanoparticles have been swept away are placed on the tray 62.

図１０に示すように、例えば、回転用トレー６４を、トレー６２に装着してもよい。例えば、第１冷却板２２ａおよび第２冷却板２２ｂを、回転用トレー６４に乗せ、冷却板２２ａ，２２ｂの裏面側に付着したナノ粒子をハケ等でフィルター４２内に掃き落としてもよい。これにより、ナノ粒子を回収することができる。   As shown in FIG. 10, for example, a rotating tray 64 may be attached to the tray 62. For example, the first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b may be placed on the rotating tray 64, and the nanoparticles adhering to the back side of the cooling plates 22a and 22b may be swept away into the filter 42 with a brush or the like. Thereby, nanoparticles can be collected.

以上の工程により、ナノ粒子を製造することができる。   Nanoparticles can be produced by the above process.

本実施形態に係るナノ粒子製造装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。   The nanoparticle manufacturing apparatus 100 according to the present embodiment has, for example, the following characteristics.

ナノ粒子製造装置１００によれば、プラズマＰを発生させて材料を蒸発させ、蒸発ガスを生成するプラズマ発生部１０と、蒸発ガスを冷却する冷却部２０と、を含み、冷却部２０は、蒸発ガスを通過させる貫通孔が設けられた複数の冷却板２２ａ，２２ｂを有し、複数の冷却板２２ａ，２２ｂは、積層され、積層された複数の冷却板２２ａ，２２ｂのうちの隣り合う冷却板２２ａ，２２ｂは、互いに貫通孔２３が重ならないように配置される。これにより、冷却部２０において、蒸発ガスが冷却板２２ａ，２２ｂに接触する面積を大きくすることができる。さらに、冷却部２０において、蒸発ガスに圧力損失を持たせ、蒸発ガスに乱流を生じさせることができる。これにより、冷却効率を高めることができる。したがって、ナノ粒子製造装置１００によれば、プラズマ発生部１０と回収部４０との間の距離を短くすることができ、ナノ粒子の回収効率を高めることができる。   The nanoparticle manufacturing apparatus 100 includes a plasma generation unit 10 that generates a plasma P to evaporate a material and generates an evaporation gas, and a cooling unit 20 that cools the evaporation gas. A plurality of cooling plates 22a and 22b provided with through holes for allowing gas to pass therethrough, and the plurality of cooling plates 22a and 22b are stacked and adjacent to each other among the stacked cooling plates 22a and 22b. 22a and 22b are arrange | positioned so that the through-hole 23 may not mutually overlap. Thereby, in the cooling part 20, the area which evaporative gas contacts cooling plate 22a, 22b can be enlarged. Furthermore, in the cooling unit 20, it is possible to give pressure loss to the evaporative gas and cause turbulent flow in the evaporative gas. Thereby, cooling efficiency can be improved. Therefore, according to the nanoparticle manufacturing apparatus 100, the distance between the plasma generation part 10 and the collection | recovery part 40 can be shortened, and the collection | recovery efficiency of a nanoparticle can be improved.

例えば、蒸発ガスを冷却するための冷却部の冷却効率が低い場合、チャンバーを長くする、冷却部を大型化するなどして、プラズマ発生部と回収部との間の距離を大きくしなければならなかった。そのため、プラズマ発生部と回収部との間に付着するナノ粒子の割合が大きくなり、回収効率が低下してしまう場合がある。ナノ粒子製造装置１００によれば、冷却部２０の冷却効率が高いため、プラズマ発生部１０と回収部４０との間の距離を短くすることができ、ナノ粒子の回収効率を高めることができる。さらに、冷却部２０は、第１冷却板２２ａと第２冷却板２２ｂとを積層した構造であるため、第１冷却板２２ａと第２冷却板２２ｂを容易に分離することができる。そのため、第１冷却板２２ａおよび第２冷却板２２ｂに付着したナノ粒子を容易に回収することができる。したがって、ナノ粒子の回収効率を高めることができる。   For example, when the cooling efficiency of the cooling part for cooling the evaporative gas is low, the distance between the plasma generation part and the recovery part must be increased by elongating the chamber or enlarging the cooling part. There wasn't. Therefore, the ratio of the nanoparticles adhering between the plasma generation part and the recovery part increases, and the recovery efficiency may decrease. According to the nanoparticle manufacturing apparatus 100, since the cooling efficiency of the cooling unit 20 is high, the distance between the plasma generation unit 10 and the recovery unit 40 can be shortened, and the recovery efficiency of nanoparticles can be increased. Furthermore, since the cooling unit 20 has a structure in which the first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b are stacked, the first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b can be easily separated. Therefore, the nanoparticles adhering to the first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b can be easily recovered. Therefore, the collection efficiency of nanoparticles can be increased.

さらに、ナノ粒子製造装置１００によれば、冷却部２０の冷却効率が高いため、プラズマ発生部１０と回収部４０との間の距離を短くすることができ、装置の小型化を図ることができる。したがって、チャンバー３０、冷却部２０、回収部４０等をグローブボックス６０内に収容することができる。したがって、例えば、ナノ粒子を、外気にさらすことなく、不活性ガス雰囲気で回収することができる。   Furthermore, according to the nanoparticle manufacturing apparatus 100, since the cooling efficiency of the cooling part 20 is high, the distance between the plasma generation part 10 and the collection | recovery part 40 can be shortened, and size reduction of an apparatus can be achieved. . Therefore, the chamber 30, the cooling unit 20, the recovery unit 40, etc. can be accommodated in the glove box 60. Thus, for example, the nanoparticles can be recovered in an inert gas atmosphere without exposure to the outside air.

また、ナノ粒子製造装置１００によれば、冷却部２０は、積層される冷却板２２ａ，２２ｂの数で、冷却部２０の冷却能力を制御することができる。例えば、積層される第１冷却板２２ａおよび第２冷却板２２ｂの数を増やすことで、冷却部２０の冷却能力を高めることができる。このようにナノ粒子製造装置１００によれば、容易に冷却能力を調整することができる。   Moreover, according to the nanoparticle manufacturing apparatus 100, the cooling unit 20 can control the cooling capacity of the cooling unit 20 by the number of cooling plates 22a and 22b stacked. For example, the cooling capacity of the cooling unit 20 can be increased by increasing the number of first cooling plates 22a and second cooling plates 22b stacked. Thus, according to the nanoparticle manufacturing apparatus 100, the cooling capacity can be easily adjusted.

ナノ粒子製造装置１００によれば、冷却板２２ａ，２２ｂは、冷却媒体を通すための流路２４を有しているため、冷却部２０の冷却効率をより高めることができる。   According to the nanoparticle manufacturing apparatus 100, since the cooling plates 22a and 22b have the flow path 24 through which the cooling medium passes, the cooling efficiency of the cooling unit 20 can be further increased.

ナノ粒子製造装置１００では、隣り合う冷却板２２ａ，２２ｂの間には、隙間２９が設けられ、隙間２９は、隣り合う冷却板２２ａ，２２ｂのうちの一方の第１冷却板２２ａの貫通孔２３と他方の第２冷却板２２ｂの貫通孔２３とに連通している。そのため、冷却部２０では、第１冷却板２２ａの貫通孔２３を通過した蒸発ガスは、直接、第２冷却板２２ｂの貫通孔２３に至らず、隙間２９を通って、第２冷却板２２ｂの貫通孔２３に至る。したがって、冷却部２０において、蒸発ガスが冷却板２２ａ，２２ｂに接触する面積を大きくすることができる。さらに、冷却部２０において、蒸発ガスに圧力損失を持たせ、蒸発ガスに乱流を生じさせることができる。これにより、冷却効率を高めることができる。   In the nanoparticle manufacturing apparatus 100, a gap 29 is provided between the adjacent cooling plates 22a and 22b, and the gap 29 is a through hole 23 of one of the adjacent cooling plates 22a and 22b. And the through hole 23 of the other second cooling plate 22b. Therefore, in the cooling unit 20, the evaporated gas that has passed through the through hole 23 of the first cooling plate 22 a does not directly reach the through hole 23 of the second cooling plate 22 b, passes through the gap 29, and reaches the second cooling plate 22 b. It reaches the through hole 23. Therefore, in the cooling unit 20, the area where the evaporated gas contacts the cooling plates 22a and 22b can be increased. Furthermore, in the cooling unit 20, it is possible to give pressure loss to the evaporative gas and cause turbulent flow in the evaporative gas. Thereby, cooling efficiency can be improved.

ナノ粒子製造装置１００によれば、隣り合う冷却板２２ａ，２２ｂの間を封止するＯリング（シール部）２６を含むため、冷却部２０内を通る蒸発ガスが、外部に漏れることを防ぐことができる。   According to the nanoparticle manufacturing apparatus 100, since the O-ring (seal part) 26 that seals between the adjacent cooling plates 22a and 22b is included, the evaporated gas passing through the cooling part 20 is prevented from leaking to the outside. Can do.

ナノ粒子製造装置１００では、隣り合う冷却板２２ａ，２２ｂのうちの一方の第１冷却板２２ａは、貫通孔２３が第１冷却板２２ａの外縁に沿って複数設けられ、隣り合う冷却板２２ａ，２２ｂのうちの他方の第２冷却板２２ｂは、貫通孔２３が第２冷却板２２ｂの中央に設けられている。これにより、積層された複数の冷却板２２ａ，２２ｂのうちの隣り合う冷却板２２ａ，２２ｂを、互いに貫通孔２３が重ならないように配置することができる。   In the nanoparticle manufacturing apparatus 100, one of the first cooling plates 22a of the adjacent cooling plates 22a, 22b has a plurality of through holes 23 along the outer edge of the first cooling plate 22a, and the adjacent cooling plates 22a, 22b, The other second cooling plate 22b of 22b has a through hole 23 provided at the center of the second cooling plate 22b. Thereby, the adjacent cooling plates 22a and 22b among the plurality of stacked cooling plates 22a and 22b can be arranged so that the through holes 23 do not overlap each other.

２． 変形例
次に、本実施形態に係るナノ粒子製造装置の変形例について説明する。以下、各変形例において、上述したナノ粒子製造装置１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。 2. Modified Example Next, a modified example of the nanoparticle manufacturing apparatus according to the present embodiment will be described. Hereinafter, in each modification, members having the same functions as the constituent members of the nanoparticle manufacturing apparatus 100 described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

（１）第１変形例
まず、第１変形例について、図面を参照しながら説明する。図１１は、第１変形例に係るナノ粒子製造装置の冷却ガス噴射部１１０を模式的に示す断面図である。 (1) First Modification First, a first modification will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing the cooling gas injection unit 110 of the nanoparticle manufacturing apparatus according to the first modification.

第１変形例に係るナノ粒子製造装置は、プラズマ発生部１０が発生させるプラズマＰに冷却ガスＧ１を噴射して冷却する冷却ガス噴射部１１０を含む。   The nanoparticle manufacturing apparatus according to the first modification includes a cooling gas injection unit 110 that cools the plasma P generated by the plasma generation unit 10 by injecting the cooling gas G1.

冷却ガス噴射部１１０は、例えば、プラズマ発生部１０とチャンバー３０との間に設けられている。冷却ガス噴射部１１０は、スリットが設けられたリング（スリットリング）から冷却ガスＧ１を噴射する。冷却ガス噴射部１１０は、例えば、プラズマＰのフレーム端部に、冷却ガスＧ１を噴射する。冷却ガスとしては、例えば、プラズマガスとして用いられるガスと同じガス（例えばアルゴンガス）を用いることができる。冷却ガスの温度は、例えば、室温である。   The cooling gas injection unit 110 is provided, for example, between the plasma generation unit 10 and the chamber 30. The cooling gas injection unit 110 injects the cooling gas G1 from a ring (slit ring) provided with a slit. For example, the cooling gas injection unit 110 injects the cooling gas G <b> 1 to the frame end of the plasma P. As the cooling gas, for example, the same gas (eg, argon gas) as the gas used as the plasma gas can be used. The temperature of the cooling gas is, for example, room temperature.

冷却ガス噴射部１１０が、冷却ガスＧ１を噴射することにより、プラズマＰのフレームの長さを短くすることができる。したがって、冷却部２０を、プラズマ発生部１０に近づけることができる。これにより、チャンバー３０の長さを短くすることができるため、チャンバー３０に付着するナノ粒子の量を少なくすることができ、ナノ粒子の回収効率を高めることができる。   The cooling gas injection unit 110 injects the cooling gas G1, whereby the length of the plasma P frame can be shortened. Therefore, the cooling unit 20 can be brought close to the plasma generation unit 10. Thereby, since the length of the chamber 30 can be shortened, the amount of nanoparticles adhering to the chamber 30 can be reduced, and the recovery efficiency of the nanoparticles can be increased.

第１変形例に係るナノ粒子製造装置によれば、冷却ガス噴射部１１０を含むため、ナノ粒子の回収効率を高めることができる。   According to the nanoparticle manufacturing apparatus according to the first modification, since the cooling gas injection unit 110 is included, the nanoparticle recovery efficiency can be increased.

（２）第２変形例
次に、第２変形例について、図面を参照しながら説明する。図１２は、第２変形例に係るナノ粒子製造装置の第１冷却板２２ａを模式的に示す平面図である。また、図１３は、第２変形例に係るナノ粒子製造装置の第２冷却板２２ｂを模式的に示す平面図である。 (2) Second Modification Next, a second modification will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is a plan view schematically showing the first cooling plate 22a of the nanoparticle manufacturing apparatus according to the second modification. FIG. 13 is a plan view schematically showing the second cooling plate 22b of the nanoparticle manufacturing apparatus according to the second modification.

上述したナノ粒子製造装置１００の第１冷却板２２ａでは、貫通孔２３は、図３に示すように、平面視において、第１冷却板２２ａの外縁に沿って４つ設けられていた。また、第２冷却板２２ｂでは、貫通孔２３は、図５に示すように、平面視において、第２冷却板２２ｂの中心に設けられていた。   In the 1st cooling plate 22a of the nanoparticle manufacturing apparatus 100 mentioned above, as shown in FIG. 3, four through-holes 23 were provided along the outer edge of the 1st cooling plate 22a in planar view. Further, in the second cooling plate 22b, the through hole 23 is provided at the center of the second cooling plate 22b in a plan view as shown in FIG.

これに対して、本変形例では、第１冷却板２２ａでは、貫通孔２３は、図１２に示すように、第１冷却板２２ａの中心を挟んで２つ設けられている。図示の例では、２つの貫通孔２３と第１冷却板２２ａの中心とが、１つの直線（仮想直線）Ｌ１上に位置している。   On the other hand, in the present modification, in the first cooling plate 22a, as shown in FIG. 12, two through holes 23 are provided with the center of the first cooling plate 22a interposed therebetween. In the illustrated example, the two through holes 23 and the center of the first cooling plate 22a are located on one straight line (virtual straight line) L1.

また、図１３に示すように、第２冷却板２２ｂでは、貫通孔２３は、第２冷却板２２ｂの中心を挟んで２つ設けられている。図示の例では、２つの貫通孔２３と第２冷却板２２ｂの中心とが、１つの直線（仮想直線）Ｌ２上に位置している。   Moreover, as shown in FIG. 13, in the 2nd cooling plate 22b, the two through-holes 23 are provided on both sides of the center of the 2nd cooling plate 22b. In the illustrated example, the two through holes 23 and the center of the second cooling plate 22b are located on one straight line (virtual straight line) L2.

第１冷却板２２ａと第２冷却板２２ｂとは、積層された状態において、第１冷却板２２ａと第２冷却板２２ｂの積層方向からみて直線Ｌ１と直線Ｌ２とが垂直になるように配置される。   The first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b are arranged so that the straight line L1 and the straight line L2 are perpendicular to each other when viewed from the stacking direction of the first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b. The

第２変形例によれば、積層された複数の冷却板２２ａ，２２ｂのうちの隣り合う冷却板２２ａ，２２ｂを、互いに貫通孔２３が重ならないように配置することができる。したがって、冷却部２０の冷却効率を高めることができる。   According to the second modification, adjacent cooling plates 22a and 22b among the stacked cooling plates 22a and 22b can be arranged so that the through holes 23 do not overlap each other. Therefore, the cooling efficiency of the cooling unit 20 can be increased.

なお、第１冷却板２２ａと第２冷却板２２ｂとが積層された状態で、互いに貫通孔２３が重ならなければ、第１冷却板２２ａと第２冷却板２２ｂとして、同じもの（貫通孔２３の位置が同じもの）を用いてもよい。例えば、図１２に示す第１冷却板２２ａの上に、図１３に示す第２冷却板２２ｂにかえて、図１２に示す第１冷却板２２ａを９０°回転させたものを積層させてもよい。   If the first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b are stacked and the through holes 23 do not overlap with each other, the first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b are the same (through holes 23). May be the same). For example, instead of the second cooling plate 22b shown in FIG. 13, a plate obtained by rotating the first cooling plate 22a shown in FIG. 12 by 90 ° may be laminated on the first cooling plate 22a shown in FIG. .

図１４は、第１冷却板２２ａの変形例を模式的に示す平面図である。また、図１５は、図１４に示す第１冷却板２２ａと対になる第２冷却板２２ｂを模式的に示す平面図である。図１４および図１５に示すように、第１冷却板２２ａおよび第２冷却板２２ｂともに、貫通孔２３は、それぞれ１つである。また、第１冷却板２２ａの貫通孔２３と第２冷却板２２ｂの貫通孔２３とは、第１冷却板２２ａと第２冷却板２２ｂとが積層された状態において、冷却板２２ａ，２２ｂの中心を挟んで対称な位置に配置される。このような場合でも、積層された複数の冷却板２２ａ，２２ｂのうちの隣り合う冷却板２２ａ，２２ｂを、互いに貫通孔２３が重ならないように配置することができ、冷却効率を高めることができる。   FIG. 14 is a plan view schematically showing a modification of the first cooling plate 22a. FIG. 15 is a plan view schematically showing the second cooling plate 22b paired with the first cooling plate 22a shown in FIG. As shown in FIGS. 14 and 15, each of the first cooling plate 22 a and the second cooling plate 22 b has one through hole 23. The through hole 23 of the first cooling plate 22a and the through hole 23 of the second cooling plate 22b are the centers of the cooling plates 22a and 22b in a state where the first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b are stacked. It is arrange | positioned in the symmetrical position on both sides. Even in such a case, the adjacent cooling plates 22a and 22b among the plurality of stacked cooling plates 22a and 22b can be arranged so that the through holes 23 do not overlap each other, and the cooling efficiency can be improved. .

図１６は、第１冷却板２２ａの変形例を模式的に示す平面図である。また、図１７は、図１６に示す第１冷却板２２ａと対になる第２冷却板２２ｂを模式的に示す平面図である。図１６および図１７に示すように、第１冷却板２２ａおよび第２冷却板２２ｂともに、貫通孔２３は、それぞれ２つである。また、第１冷却板２２ａの貫通孔２３の一方と第２冷却板２２ｂの貫通孔２３の一方とは、第１冷却板２２ａと第２冷却板２２ｂとが積層された状態において、冷却板２２ａ，２２ｂの中心を挟んで対称な位置に配置される。また、第１冷却板２２ａの貫通孔２３の他方と第２冷却板２２ｂの貫通孔２３の他方とは、第１冷却板２２ａと第２冷却板２２ｂとが積層された状態において、冷却板２２ａ，２２ｂの中心を挟んで対称な位置に配置される。このような場合でも、積層された複数の冷却板２２ａ，２２ｂのうちの隣り合う冷却板２２ａ，２２ｂを、互いに貫通孔２３が重ならないように配置することができ、冷却効率を高めることができる。   FIG. 16 is a plan view schematically showing a modification of the first cooling plate 22a. FIG. 17 is a plan view schematically showing the second cooling plate 22b paired with the first cooling plate 22a shown in FIG. As shown in FIGS. 16 and 17, each of the first cooling plate 22 a and the second cooling plate 22 b has two through holes 23. Further, one of the through holes 23 of the first cooling plate 22a and one of the through holes 23 of the second cooling plate 22b are the cooling plates 22a in a state where the first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b are stacked. , 22b are arranged at symmetrical positions across the center. Further, the other of the through hole 23 of the first cooling plate 22a and the other of the through hole 23 of the second cooling plate 22b are the cooling plate 22a in a state where the first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b are laminated. , 22b are arranged at symmetrical positions across the center. Even in such a case, the adjacent cooling plates 22a and 22b among the plurality of stacked cooling plates 22a and 22b can be arranged so that the through holes 23 do not overlap each other, and the cooling efficiency can be improved. .

（３）第３変形例
次に、第３変形例について、図面を参照しながら説明する。図１８は、第３変形例に係るナノ粒子製造装置の第１冷却板２２ａを模式的に示す平面図である。図１９は、第３変形例に係るナノ粒子製造装置の第２冷却板２２ｂを模式的に示す平面図である。図２０は、第１冷却板２２ａと第２冷却板２２ｂとが積層された状態を模式的に示す断面図である。なお、図１８および図１９では、便宜上、流路２４の図示を省略している。また、図２０では、便宜上、第１冷却板２２ａおよび第２冷却板２２ｂを簡略化して図示している。 (3) Third Modification Next, a third modification will be described with reference to the drawings. FIG. 18 is a plan view schematically showing the first cooling plate 22a of the nanoparticle manufacturing apparatus according to the third modification. FIG. 19 is a plan view schematically showing the second cooling plate 22b of the nanoparticle manufacturing apparatus according to the third modification. FIG. 20 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b are stacked. In FIGS. 18 and 19, the flow path 24 is not shown for convenience. Moreover, in FIG. 20, the 1st cooling plate 22a and the 2nd cooling plate 22b are simplified and shown for convenience.

第３変形例に係るナノ粒子製造装置は、図１８〜図２０に示すように、冷却部２０において、蒸発ガスおよびナノ粒子が通る通路にガスＧ２を噴射するガス噴射部２００を含む。   As shown in FIGS. 18 to 20, the nanoparticle manufacturing apparatus according to the third modification includes a gas injection unit 200 that injects a gas G <b> 2 in a passage through which evaporated gas and nanoparticles pass in the cooling unit 20.

ガス噴射部２００は、図１８〜図２０に示すように、第１冷却板２２ａおよび第２冷却板２２ｂに設けられている。ガス噴射部２００は、ガス供給部（図示せず）から供給されるガスＧ２を噴射する。ガスＧ２は、例えば、プラズマガスとして用いられるガスと同じガス（例えばアルゴンガス）である。   As shown in FIGS. 18 to 20, the gas injection unit 200 is provided on the first cooling plate 22a and the second cooling plate 22b. The gas injection part 200 injects the gas G2 supplied from a gas supply part (not shown). The gas G2 is, for example, the same gas (for example, argon gas) as the gas used as the plasma gas.

第１冷却板２２ａのガス噴射部２００は、貫通孔２３に向けてガスＧ２を噴射する。これにより、冷却板２２ａ，２２ｂの表面と貫通孔２３でナノ粒子が詰まることを防ぐことができる。第１冷却板２２ａでは、ガス噴射部２００が４つ設けられているが、その数は特に限定されない。第１冷却板２２ａでは、ガス噴射部２００からガスを噴射させることにより、平面視において、第１冷却板２２ａの中心を中心として、回転方向の蒸発ガスの
流れを作ることができる。 The gas injection unit 200 of the first cooling plate 22 a injects the gas G <b> 2 toward the through hole 23. Thereby, it is possible to prevent clogging of the nanoparticles with the surfaces of the cooling plates 22 a and 22 b and the through holes 23. In the first cooling plate 22a, four gas injection units 200 are provided, but the number is not particularly limited. In the first cooling plate 22a, by injecting the gas from the gas injection unit 200, it is possible to create a flow of the evaporating gas in the rotation direction around the center of the first cooling plate 22a in plan view.

第２冷却板２２ｂのガス噴射部２００は、貫通孔２３に向けてガスＧ２を噴射する。これにより、冷却板２２ａ，２２ｂの表面と貫通孔２３でナノ粒子が詰まることを防ぐことができる。第２冷却板２２ｂでは、ガス噴射部２００が、１２個設けられているが、その数は特に限定されない。第２冷却板２２ｂでは、ガス噴射部２００からガスを噴射させることにより、平面視において、第２冷却板２２ｂの外縁から中心に向かう方向（動径方向）の蒸発ガスの流れを作ることができる。   The gas injection unit 200 of the second cooling plate 22 b injects the gas G <b> 2 toward the through hole 23. Thereby, it is possible to prevent clogging of the nanoparticles with the surfaces of the cooling plates 22 a and 22 b and the through holes 23. In the 2nd cooling plate 22b, although the 12 gas injection parts 200 are provided, the number is not specifically limited. In the second cooling plate 22b, by injecting gas from the gas injection unit 200, it is possible to create a flow of evaporative gas in a direction (radial direction) from the outer edge of the second cooling plate 22b toward the center in plan view. .

本変形例によれば、冷却部２０において、蒸発ガスおよびナノ粒子が通る通路にガスＧ２を噴射するガス噴射部２００が設けられているため、冷却板２２ａ，２２ｂの表面にナノ粒子が堆積し続けることや貫通孔２３にナノ粒子が詰まることを防ぐことができる。   According to this modification, since the gas injection unit 200 that injects the gas G2 is provided in the passage through which the evaporated gas and the nanoparticles pass, the cooling unit 20 has nanoparticles deposited on the surfaces of the cooling plates 22a and 22b. It is possible to prevent the clogging of the nanoparticles into the continuation or through hole 23.

なお、上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。   In addition, embodiment mentioned above and a modification are examples, Comprising: It is not necessarily limited to these. For example, it is possible to combine the embodiment and each modification as appropriate.

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。   The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

２…管、４…金具、１０…プラズマ発生部、１２…円筒部材、１３…ガスリング、１４…誘導コイル、１５ａ…上部フランジ、１５ｂ…下部フランジ、１６ａ…出口通路、１６ｂ…入口通路、１７…プローブ、１８ａ…入口通路、１８ｂ…出口通路、１９…通路、２０…冷却部、２２ａ…第１冷却板、２２ｂ…第２冷却板、２３…貫通孔、２４…流路、２５ａ…供給管、２５ｂ…排出管、２６…Ｏリング、２７ａ…上面、２７ｂ…下面、２８ａ，２８ｂ…凹部、２９…隙間、３０…チャンバー、４０…回収部、４２…フィルター、４４…フィルター保持容器、４６…排気管、５０…架台、５２…ハンドル、６０…グローブボックス、６２…トレー、６４…回転用トレー、１００…ナノ粒子製造装置、１１０…冷却ガス噴射部、２００…ガス噴射部 2 ... pipe, 4 ... metal fitting, 10 ... plasma generating part, 12 ... cylindrical member, 13 ... gas ring, 14 ... induction coil, 15a ... upper flange, 15b ... lower flange, 16a ... outlet passage, 16b ... inlet passage, 17 ... Probe, 18a ... Inlet passage, 18b ... Outlet passage, 19 ... Passage, 20 ... Cooling section, 22a ... First cooling plate, 22b ... Second cooling plate, 23 ... Through-hole, 24 ... Channel, 25a ... Supply pipe , 25b ... discharge pipe, 26 ... O-ring, 27a ... upper surface, 27b ... lower surface, 28a, 28b ... recess, 29 ... gap, 30 ... chamber, 40 ... collection part, 42 ... filter, 44 ... filter holding container, 46 ... Exhaust pipe, 50 ... frame, 52 ... handle, 60 ... glove box, 62 ... tray, 64 ... rotating tray, 100 ... nanoparticle production apparatus, 110 ... cooling gas injection unit, 200 ... gas injection Part

Claims (9)

プラズマを発生させて材料を蒸発させ、蒸発ガスを生成するプラズマ発生部と、
前記蒸発ガスを冷却する冷却部と、
を含み、
前記冷却部は、前記蒸発ガスを通過させる貫通孔が設けられた複数の冷却板を有し、
複数の前記冷却板は、積層され、
積層された複数の前記冷却板のうちの隣り合う前記冷却板は、互いに前記貫通孔が重ならないように配置される、ナノ粒子製造装置。 A plasma generating unit that generates plasma by generating plasma and evaporating material;
A cooling unit for cooling the evaporative gas;
Including
The cooling unit has a plurality of cooling plates provided with through holes through which the evaporated gas passes.
The plurality of cooling plates are stacked,
The cooling plate which adjoins among the several laminated | stacked cooling plates is a nanoparticle manufacturing apparatus arrange | positioned so that the said through-hole may not mutually overlap. 請求項１において、
前記冷却板は、冷却媒体を通すための流路を有している、ナノ粒子製造装置。 In claim 1,
The said cooling plate is a nanoparticle manufacturing apparatus which has a flow path for letting a cooling medium pass. 請求項１または２において、
前記冷却部で冷却された前記蒸発ガス中のナノ粒子を回収する回収部を含む、ナノ粒子製造装置。 In claim 1 or 2,
The nanoparticle manufacturing apparatus including a collection unit that collects nanoparticles in the evaporative gas cooled by the cooling unit. 請求項１ないし３のいずれか１項において、
隣り合う前記冷却板の間には、隙間が設けられ、
前記隙間は、隣り合う前記冷却板のうちの一方の前記貫通孔と、隣り合う前記冷却板のうちの他方の前記貫通孔と、に連通している、ナノ粒子製造装置。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
A gap is provided between the adjacent cooling plates,
The said clearance gap is a nanoparticle manufacturing apparatus connected to the said through-hole of one of the said adjacent cooling plates, and the said other through-hole of the said adjacent cooling plates. 請求項１ないし４のいずれか１項において、
隣り合う前記冷却板の間を封止するシール部を含む、ナノ粒子製造装置。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The nanoparticle manufacturing apparatus containing the seal part which seals between the said cooling plates adjacent. 請求項１ないし５のいずれか１項において、
隣り合う前記冷却板のうちの一方は、前記貫通孔が前記冷却板の外縁に沿って複数設けられ、
隣り合う前記冷却板のうちの他方は、前記貫通孔が前記冷却板の中央に設けられている、ナノ粒子製造装置。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
One of the adjacent cooling plates is provided with a plurality of the through holes along an outer edge of the cooling plate,
The other of the adjacent cooling plates is a nanoparticle manufacturing apparatus in which the through hole is provided in the center of the cooling plate. 請求項１ないし６のいずれか１項において、
前記プラズマ発生部が発生させるプラズマに冷却ガスを噴射して冷却する冷却ガス噴射部を含む、ナノ粒子製造装置。 In any one of Claims 1 thru | or 6,
An apparatus for producing nanoparticles, comprising: a cooling gas injection unit that cools the plasma generated by the plasma generation unit by injecting cooling gas into the plasma. 請求項１ないし７のいずれか１項において、
前記冷却部において、前記蒸発ガスおよび前記ナノ粒子が通る通路にガスを噴射するガス噴射部が設けられている、ナノ粒子製造装置。 In any one of Claims 1 thru | or 7,
The nanoparticle production apparatus, wherein the cooling unit is provided with a gas injection unit that injects gas into a passage through which the evaporated gas and the nanoparticles pass. 請求項８において、
前記ガス噴射部は、前記貫通孔に向けてガスを噴射する、ナノ粒子製造装置。 In claim 8,
The said gas injection part is a nanoparticle manufacturing apparatus which injects gas toward the said through-hole.
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