200524825 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於奈米碳之製造裝置。 【先前技術】 置包技逝 一一$年來奈米碳之工程應用有活躍的探討。奈米碳係指，以碳 奈米管:後奈米角等為代表，具有奈米級的微細構造之碳物質。 ΐ中、奈米角則具有管狀體構造，即將石墨薄片捲成圓筒狀的 石反，米官，其一端就會變成圓錐狀之管狀體。碳奈米角因作用於 士3 =部間之凡得瓦力，通常係以管為中心，以圓錐部如角（Horn) ΐΐΐϊί面之形態集合，形成碳奈米角集合體。碳奈米角集 口直=於其特異性質，於讎技術領域巾的朗受到期待。 於利文獻υ指出’利用雷射蒸發法，*係在惰性氣 (町雜「石墨姆」。）㈣射光照射， 作雷射ΐ 於專利文獻1，係例示以c〇2氣體雷射當 3〇)2氣體雷射來製造碳奈米角集合體時 ’ 透知，能驗f射光料於石墨倾。 、“4利用ZnSe 利文獻1】日本特開2001_64004號公 【專利文獻2】日轉_01-51191號公報 【發明内容】 本發明係檢討有關，將Znse製的窗 南」）設置於製造用腔絲製造碳奈米絲 P為「雷射光學 時’即可見隨著雷射光學窗之使用時間增長Ί的方法。如此做 所回收的媒灰狀物 200524825 ί Ξ 體的重量比(以下稱為「良率」)合降低。又， 室外的^透鏡壽命會比較^置本身的π命。又，對於設置於腔 ϋ鏡之壽命集J體低:的原因、雷射光學窗或 原因係，若將雷g:其，發現有可能的主要 或透鏡的表面!質附著於雷射光學窗 的表面時，因為在附物質附著於雷射光學窗 透鏡加熱。‘、、、、、。卩⑽生光的吸收，㈣雷射光學窗、 離，^^日1’干因為熱透鏡效果’光程有可能偏離。光程的偏 ^於表面之先功率密度變化的制。 = 加而使良率降低的原因，且推 成為ί損等的要因。因此’必須有不讓碳奈 、角集口體之良率降低的製造技術。而且，為了使I置 /月化，必須有與習知技術相異的技術。 °、 、 古發，f鑑於上述情事而作成，其目的在於，提供-種能夠 二率ίΐί地獲得奈米碳的技術。又，本發明之另—目的在於， 挺t、一種使奈米碳製造裝置的壽命長期化的技術。 本，發明人致力於研究用以高效率地獲得奈米碳的技法。結 果發現最要緊的是，在使用光學構件將來自光源的出射光照射至 =墨靶材表面時，會因媒灰狀物質的附著而遮蔽了光學構件。又 發現了，不直接將來自光源的出射光照射至石墨靶材表面，而使 ^反射變更光程後再照射至石墨靶材，能保護因媒灰狀物質的附 著光學構件，而達成本發明。 、 依據本發明，提供一種奈米碳的製造裝置，其係具備··石墨 靶材；收納該石墨靶材的腔室；窗部，設置於該腔室之一部分； 200524825 光源，介由該窗部將光照射於 並光 述，於===: ^:叫會因由石墨生 光學構件容級加ΐ。貝’α此’使用驗製的光學構件時， 蔽來1 目之結構，職成了藉由石墨姆表面遮 物質飛樣的結構、，當由石墨赠表面產生的媒灰狀 广灿从㈣"3" ’由於會被遮蔽構件遮蔽，所以可以抑制婢 著於其表面上。因此’照射至石墨= 性ΐ與《ϊ;ίί化’而可以穩定且高良率地製造出所希望之 费- 月口從石墨無材蒸發出的碳蒸氣，配置遮蔽構件使得1 m卩’遮蔽構件係可以構成，使來自光源的出射光到達至^ 窗部’使其阻挽附著由石墨树表面產生 之石反瘵軋而付到的媒灰狀物質。 又於本毛明，腔至係收納石墨革巴材，但是，也可以不用 納石墨靶材的全體，而收納石墨靶材之一部分即可。 又，於本發明，窗部係為讓來自光源的出射光透過的光學構 件’例如可以設成雷射光窗或透鏡。又，窗部以使其一部分露出 於，室來配置。窗部也可以當做光源之一部分，配置於其出射端 面等，也可以當成與光源獨立的構件，而配置於收納石墨 腔室的壁面等。 又，於本說明書，「功率密度」係指，實際照射於石墨靶材表 面之光的功率密度，亦即，於石墨靶材表面之光照射部位的功 密度。 200524825 作成，可以確實地將光照光學構件，藉由如此 。又，於本發明，由於在光學m以知疋 窗部方向，附著至光學構回收部回收而飛散至 果造成石墨靶材表面上雷射照身;位 可^制因熱透鏡效 密度的晃動。因此，可以穩定^ =希j表，上光之功率 加熱，所以抑制了光學以=率可學，件被 ί容構件產生裝置維護心s =化可 以谷易地貝現敎性及生紐優㈣裝置構造。 了 ，據本發明，提供—種奈米碳的製造 ，該f雜材的腔室;窗部，設置於該腔部j墨j 二二由销部將光騎至該石墨婦表面；回收部，藉由該i 的,射而從石墨乾材蒸發出碳蒸氣，由該碳蒸氣產生广 並將其導引至過了 _部的透過光反射， 包含=構=本發明之奈米碳的製造錢中，該光學構件也可以 ”藉由如此方式，可以將穿透過該窗部之光的光程改變後，再 照^至石墨練表面。θ此’可以確實地抑觸灰狀物質朝 附著。 1本發明，反射構件可以例如將其表面設成金屬，藉此方式， 確保較佳的表面散熱性。因此，即使於表面附著媒灰狀物質等， 也可以抑制溫度過度上昇。於本發明，也可以更具備用以冷卻反 射構件的冷卻機構。如此做的話，可以更加確實地冷卻反射構件。 因此，可以抑制反射構件的過度加熱，且可以提高其壽命。又， 可以穩定地製造奈米碳。又，於本發明，也可以更設有用以將附 200524825 著於反射構件賴灰狀物質除去的掃塵機構。如此做的話，可以 在?定的計時除去媒灰狀物質’同時製造奈米碳。因此，可以更 提南奈米碳的良率。 於本發明之奈米碳的製造裝置，更可以具備遮蔽構件，其係 介在該反射構件與該石墨靶材之間。 藉此方式，可以更加確實地保護窗部或光學構件，免於附著 媒灰狀物質。因此，可以抑制奈米碳良率的降低。又，可以長期 化光學構件的壽命。 於士發明之奈米碳的製造裝置，該反射構件也可以具有聚光 作用。藉此方式，可以確實地將光聚光在石墨練的既定位置。 可以•、定地製造奈米碳。又，由於沒有設置用以聚光的光 予構件而可⑽絲光在石墨姆的表面，所以可以用簡易地構 造e效率地製造奈米碳。而且，財聚光彻的反射構件，可以 由皁-構件構成’也可以湘多數之構件的組合來構成。 制、生^如射構件可以設成凹面鏡。又，於本發明之奈米碳的 哀置，該反射構件也可以是拋物面鏡。如此的話，可以使將 光反射在=面鏡的反射光確實地聚光在其無。因此，可以使反 射光，確實地聚光在石錄材的表面。因此，可以更穩定地製造 奋来石患。 /本f明之奈米碳的製造裝置，可以具備靶材支持機構，其 2支3圓筒狀的該石墨姆’同時使石墨減繞中^軸圓外周‘走 巧：?此方式，可以連續地製造奈米碳。因此，可以提高奈 的良率。 t本發明之奈米碳的製造裝置，該奈米碳也可以是碳奈米角 的集合體。 藉此方式’可以高良率地穩定地製造碳奈米角的集合體。 、VLt本發明之奈米碳的製造裝置，也可以更具有吸氣部，其係 使沿著该，之進行方向的氣流產生，並從該光源侧流向著該石墨 靶材側。藉此方式，可以更加確實地抑制，媒灰狀物質從該光源 200524825 側向著該石墨靶材側移動，而附著在窗部或光學構件上。， I以更加確實地錢化製壽命。又，可以更加穩定地生產奈 米碳。 / 以上，雖已說明本發明之構成，但任意組合該等之 巧本發明之態樣也是有效的。又’將本發明之表現賴成其他範 臂，當作本發明之態樣也是有效的。 〃 依據如以上說明之本發明，藉由於窗部與石墨靶之 遮蔽構件’可以高產率地製造奈米碳。又，依據 長 化奈米碳製造裝·壽命。 ] 2述亡目ϋ及其之另一目的、特徵及優點，藉由於以下所述 之車父佳的貫施態樣及附隨它的圖面，會變得更明白。 【實施方式】 發_明之最佳實施鈸耩 以ΐ，ί照圖式，詳細說明本發明之較佳的實施態樣。 (第一實施態樣） Μίίΐΐΐ係關於—種奈米碳製造裝置，其係將照射在石墨 乾材表面的光其光程周邊’㈣蓋件賴。圖丨為 悲樣奈米碳製造裝置構成之—示例的剖賴。又，於本說明二， 用於說明圖1及其他製造裝置的圖皆為概略圖構^ 小不-枝實際的尺寸姆應。 贼構件之大 室^ λίΐίίΐί裝置125具備製造腔室1G7、奈米碳回收腔 7射光源⑴、_平凸透鏡⑶、ζ收窗部 :33遮盍件I67、以及支持著石墨棒1G1，並使該等延它 軸外周旋轉贼魏置115。奈米碳製造裝置 供給部127、流量計129、真空幫浦143、及壓力體 ，奈米碳製造裝置125，從雷射光源出出射的出射光合 在ZnSe平凸透鏡131 ’通過設置於製造腔室1〇7之壁面的gnSe 200524825 會通過沿靜，，雷射光103 ι〇ι^ -3 ^ 例如’雷射光103照射在石墨棒1〇1 軸外周旋轉。 =雷射光照射方向進而遠離的方吏 具體上，於圖1中，可以佔χ 1Π1 &术便石墨棒1〇1方疋轉。 轉。據此’可以更加-層“'=向順時針方向旋 _:;地=;:以=。=败新的照射面， 101例如能夠沿中心軸方向移動位置的構造。構成石墨棒 室107及奈米碳回收腔室119，並 側面，此時在煙流109的墨棒101的 回收妒宮11Q，所注士认山夬者搬达官141來設置奈米碳 腔室^9。 、石反示米角集合體U7會回收在奈米碳回收 石黑^產生方向’係垂直於雷射光103照射位置之 HI ^ 、奈米碳製造裝置125在製造腔室1〇7内，沿著從ZnSe =至石墨棒101之表面附近的雷射光1〇 β 件167。設置遮蓋件167直到石墨棒皿二近，1 棟ϊηΓ2Ξσ ’雷射光1Q3會通過該遮蓋件167内照射至石墨 释101的表面。 藉由設置遮蓋件167，確保朝石墨棒1〇1光的射 時為了使雷射光簡照射至石墨棒1G1之表面產生破蒸氣仅再由门 200524825 媒灰狀物質不會附著’可以將ZnSe窗部133遮蔽。 拆ιοί 因此，可以抑制照射至石墨 zk胃Hi的雷射光1G率密度的晃動。而且，可以抑制 i的溫度過度上昇。因此，可以抑制朝石墨棒1〇!1 ΓιΞΐί 簡錄德舰絲職生的偏差。又，可以抑 的=力=而造成論窗部133的劣化、和伴隨此現象所產生 角隼=ηΐ*碳製造,\置3能夠以高良率敎地生產碳奈米 角集口體117，且可以輕易地貫現耐久性優㈣裝置構造。 t於奈米碳製造裝置125係沿煙流⑽產生方向設置搬送 1 吕07側、流109。搬送管141係連通於設備在製造腔室 107側邊的奈米石厌回收腔1119。雷射光1〇3 —照射至石墨棒ι〇ι iii，ϊΐ產煙流109，從煙流⑽放出的碳蒸氣會成為媒灰 ΪΪΓ奈米碳製造裝置125 ’由於將搬送管141形成在煙流1〇9 巧予方向，所以它會通過搬送管⑷確實地引導至奈米碳回收 月工至119。因此，可以提高碳奈米角集合體117的良率的效率。又， 煙^09產生在’對石墨棒101之表面的雷軸1〇3照射位置的 切線係為垂直的方向。 又，奈米碳製造裝置I25構成，使石墨棒1〇1朝圓周方向旋籲 轉同日備雷射光103照射在其側面。係以雷射光1〇3的方向與煙 流109的產生方向不一致的位置關係，來作成雷射光1〇3的昭射。· 如此做的話，就可以在不遮住雷射光103的照射路徑，效率良好 地回收碳奈米角集合體117。 - 又，奈米碳製造裝置125，可以預先預測在石墨棒1〇1之側面 所產生之煙流109的角度。因此，能夠精密地控制搬送管141之 位置與角度。因此，能夠以後述的條件效率良好地製造碳奈米角 集合體117，且可以確實地將其回收。 ’、 接著，針對使用圖1之奈米碳製造裴置125的碳奈米角集合 12 200524825 體117的製造方向，具體地加以說明。 ,士石山ΐΐίΐ造裝置125，係可以使用高純度石墨，例如圓棒狀燒 結石反或壓縮成型碳等，作為石墨棒101。 又，作為雷射光103，例如可以使用高輸出氣體雷射。雷 Ϊί 石Ϊ棒101的照射3’係在k、Η6等稀有氣;之反應 f月H乳體下進行，例如在1〇3pa以上與1〇5pa以下 中進行。又，較佳的情況係預先將製造腔室1〇7減壓排氣至^ ^ 以下後，作為反應惰性氣體環境。 又較佳的情況係，調節雷射光1〇3的輸出、光點直徑、及昭 射角，使得石墨棒101之側面的雷射光1〇3的功率宋、 例如成為5kW/cm2以上至25kW/W以下。刀手山度大、力疋 雷射光103的輸出設成例如lkw以上至5_ ί 寬度設成例如G· 5秒以上，較佳的係設成◦· 75秒以 103的曰累斧=旦充份確保照^^在石墨棒1〇1之表面的雷射光 又!以效率良好地製造碳奈耗集合體117。 成1 2W 7 ΠΓ之+脈錢度係設成例如丨.5秒町，較佳的係設 ί措方式，可以抑制因石墨棒101之表面過度地 ^、、、每成表面能篁密度的變動，而造成碳奈 產率與工:提ΐ此做的話’可以將碳蝴^ 較停歇時間寬度，可以設為例如G.1秒以上， 此方式，可以更加一層確實地抑制 固定射雷射光103,保持雷射光103之照射角 將雷射光⑽，二k功定賴_，藉此可以 固i之=101在其長方向滑動，藉此可以將雷 射先103以固疋之功率密度連續地照射在石墨棒1G1之長方向。 200524825 ^此時較佳的情況是將照射角設為30°以上、60°以下。照射角 係指，在雷射光103照射位置上之石墨靶材表面的垂線、g雷射 光103之間所作成的角度。使用係為圓筒形狀石 = 101時’則定義成：在垂直於石墨棒101長方向的剖面#^= 位置與圓中心的線段、與水平面之間所作成的角度。 。”、、 藉由將該照射角設成30°以上，可以防止所照射雷射 反射，亦即可以防止發生返回光。而且，可以防止戶 109會通過ZnSe窗部133直擊ZnSe平凸透鏡13卜因此，合 地保護ZnSe平凸透鏡131 ’且防止碳奈米角集合體117朝 窗部133附著。因此，可以穩定化照射至石墨棒1〇1之雷射光 的功率密，，且可以高良率並穩定地製造碳奈米角集合體117。 又，藉由將該照射角設成60°以下，可以抑制生成非晶 (am〇rph〇usness)碳，且可以提高生成物中碳奈米 : 的比例，亦即碳奈米角集合體117的良率。又，尤1較佳ΰ ί ί 45〇±5°〇 ^ 奈未角集合體117的比例更加提高。 又，奈米碳製造裝置125構成將雷縣103照射在石墨棒1〇1 之侧面。因此，在將ZnSe平凸透鏡131的位置固定的狀能下， 用調節石墨棒101的高度，可以改變朝側面的照射角。^由改鐵 雷射光103 _射角，可以改變在石墨棒1〇1之表面雷^光1〇3 的照射面積，使功率密度可以調整，並可以確實地調節。 具體而言，在將ZnSe平凸透鏡131的位置固定的情況時，例 加。的話，就可以提高功率密度；又，例如藉由將 知射角δ又為60，可以控制功率密度讓它變低。 / α ί :巧射時⑽朝石墨棒1G1側面照射的光點直徑， 例如可以设成〇· 5刪以上5腿以下。 又最佳的情況係，可以使雷射光103的光點，以例如 0古Olram/^ec以上55 mm/sec以下的線速度（圓周速度）移動，線 速度大％，在一次的脈衝照射，雷射光1〇3照射在石墨棒1〇1之 14 200524825 表面的長度會較長；另一方面，發生碳從石墨棒1〇1 但從表面到其深度會限制在小的範圍 ， 在-次的脈彳細射，賴雷射光⑽照射在石墨棒#之度^寺’ 但所產生的蒸發會在從石墨棒1〇1之表面難深度 每2位時間媒灰狀物質的生成量，亦即媒灰狀 率二及所生成的媒灰狀物質中碳奈米角集合體117纟=成 且過深時，會生成碳奈米㈣合體11^ :=尤降低良率；又，深度過淺時不會充分地生
二：f 。利用將線速度設成上述的條件，可以高良率且效'率P 好地製造碳奈米角集合體117。 丰且效率良 利用===光103照射在直徑1GGmm之石墨姆之表面時， 方置5使直徑1GGmm之石墨棒m以固定速度在圓月 =上f，速度設成例如〇. 以上㈡ 二==外使棒如的旋轉方向並無 丄， 平乂住的障况係，使匕朝照射位置i袁籬雪射忠1 no μ 送i 14===中ΐ頭所指示的方向般，從雷射光⑽向搬 集合體117。°疋。猎此方式’可以更加確實地回收碳奈米角 角隼:收腔室119的媒灰狀㈣，主要包含碳奈米 在9〇H的㈣為’包含碳奈米角集合體m 部=25奈米碳時，可以沿著從ZnSe窗 形成氣流fu由搬送管141到達奈米碳回收腔室119的方向， =2生;著雷射光廳的進行方向，更設置吸氣 做的話，可以】二:?1H則向石墨棒101側流動的氣流。如此 更確貫地抑綱灰狀物質從石墨棒1〇1之表面朝 15 200524825
ZnSe ®部133之方向的附著。又，由於可以更加確實地將所生成 的碳奈米角集合體117，從搬送管141引導至奈米碳回收腔室 119，所以可以使碳奈米角集合體117的良率提高。 又，奈米碳製造裝置125雖然使用了 ZnSe平凸透鏡131及 ZnSe窗部13^3 ’但是也可以設置ZnSe平凸透鏡當作窗部 133。也就是說此時，不將znse平凸透鏡131設置在製造腔室1〇7 外，而構成使用透鏡當作窗部來將製造腔室1〇7密藉 以實現簡便且生產效率優良的裝置結構。 猎方式 而且’在以圖1裝置及之後的實施態樣來力口以說明的 係將雷射光源111設置在製造腔室術的上方。於是構 利用照射雷射光103來生成的碳奈米角集合體117，經由搬管 I41-，收至設置在製造腔室107側方的奈米碳回收腔室119。於 本貫施祕及之後實施態樣巾，關於魏光源m的配置 、 定要限定是設置在製造腔室107上方的態樣。 例如，圖2為顯示具有遮蓋件167之奈米碳製造 造的圖。圖2裝置中，雷射光源m設置在製 ' ‘冓 而將雷射光⑽從製造腔室術的侧方向石墨棒 時，煙流109產生在與石墨棒1〇1之照射位 垂直又此 ==匕在中煙流109朝 從石驗⑻L產生圖2裝置也與圖1裝置相同，皆是構成， =墨棒101之表_近、且與煙流產生方向平行 ^ 14卜並將由煙流109生成的媒灰置^官 107之上部的奈米碳回收腔室119。貞日收“置在製造腔室 而且，於圖2裝置中，旋轉裝置115具有 使它沿其中心軸旋轉的旋轉機構。且，圖2裝置的j 〇1並 裝置的情況相同皆構成，使石墨棒1G1可 ^^圖1 又，於圖1裝置中，雖然設置了遮蓋件167τ =向移，
ZnSe窗部133的遮蔽構件，並沿著從雷射光 ‘、、、以保護 103的光程，將該光程遮覆，二射出之雷射光 対“仁<蔽構件不一定要限定為該態樣。 16 200524825 例如’圖3裝置的槿栌A、 製造裝置125的缝隔壁179 #個丨奈米碳 相同。於圖3裝置中將造具與奈米碳製造裝置125 隔壁179將製造腔室置在製造腔室1〇7内。分 的腔室、與設有石墨棒1(^的室別為設有裇窗部U3 使雷射光⑽通_ ，壁⑺上，設有用以 朝石墨棒1(Π照射。藉墨孔。因此，雷射光能夠 側所產生之#方壯铷哲必^置刀隔土 79，可以遮蔽從石墨棒101 ==^^至_窗部133側。因此，可以抑制 媒灰狀物負附者在ZnSe窗部133的表面。 ζι&ίϋΐίϊί中，雖然在製造腔室m之壁面設置了 #祛：上為由和但是只要窗部是在製造腔室107中， γ端面具«部的雷射絲製將此於 m 179 ^ J 111 内。者也可以5驗平凸透鏡131設置在製造腔室107 夺’例如利用遮蓋件167或分隔壁179來將驗平凸透鏡 平&读Hit 10L之間遮蔽，藉此就可以抑制媒灰狀物質朝Znse 干凸透鏡131之窗部附著。 (第二實施態樣） 本貫施態樣係關於另一奈米碳製造裝置的構造，其不直接將 來自雷射光源111的出射光照射在石墨棒101之表面，而使它 射改變光程後，再照射至石墨棒101之表面。 圖4為顯示依本實施態樣之奈米碳製造裝置173,從側邊觀 造的剖面圖。於本實施態樣中，與記載於第一實施態樣之奈 米碳製造裝置125相同之構成要素，皆附上相同的符號，並滴: 地將說明省略。 田 奈米碳製造裝置125 (圖1)構成了，將從雷射光源lu射出 的雷射光103在ZnSe平凸透鏡131聚光，使得在石墨棒1〇1之表 17 200524825 面的光點形成既定尺寸的光點直徑，之後，再從ZnSe窗部133照 射至製造腔室107内；相對於此，圖4之奈米碳製造裝置173，沒 有將從雷射光源111射出的雷射光103聚光，就從ZnSe窗部133 照射至製造腔室107内。由於奈米碳製造裝置173具有用以改變 雷射光103之光程的平面鏡丨69及拋物面鏡171，所以雷射光ι〇3 在製造腔室107内，會先在平面鏡169反射，進而在拋物面鏡ι71 反射。在拋物面鏡171反射的光，會被聚光在設置於拋物面鏡171 之焦點附近的石墨棒1 〇 1之表面。 ，如此般，在奈米碳製造裝置][73中，通過ZnSe窗部133入射 至製造腔室107中的雷射光ι〇3，並沒有直接照射至石墨棒1〇1 ^面，而利用平面鏡169及拋物面鏡171二次反射改變光程後， 照射至石墨棒1〇1之表面。又，由於經由平面鏡169及拋物面鏡 171，奈米碳製造裝置173相較於奈米碳製造裝置丨25，可以使從 ZnSe窗部133到達石墨棒101之光程的長度增加。 水因此，該裝置構成了，能抑制從石墨棒101之表面產生的煙 ^ 109及由煙流1〇9所得到之媒灰狀物質，朝znSe窗部133附著。 口此即使長期間使用奈米礙製造裝置173，也可以抑制照射至石 101表面的雷射光103功率密度的變化。因此，可以'抑制碳 不^角集合體117良率的降低，穩定地連續生產碳奈米角集合體 w。又，可以長期化奈米碳製造裝置173的裝置壽命。 2奈米碳製造裝置173，係可以使關如⑶作為平面鏡⑽ 171的材料。由於Cu熱傳導率高，即使媒灰狀物質附 表面也會效率良好地進行散熱。又，也可以在平面鏡169及 171的表面’施加Au或MG的塗布。藉由㈣該材料， 了 乂抑制平面鏡169或拋物面鏡171的破損。 ill 5二ΐ米碳製造裝i173係雖然構成了’將來自雷射光源 是槿忐經2次反射後，照射在石墨棒101之表面，但是只要 棒5之射光源111的出射光改變光程後，再到達石墨 之表面的構造即可’沒有特別地限制其反射次數，也可以 200524825 構成使其反射1次’或者使其反射3次以上再照射至石墨棒1〇1 的構造。 又’奈米礙製造裝置173係構成了，藉由讓雷射光1〇3在拋 物面鏡171反射，而聚光在石墨棒1〇1之表自，但是只要是構成 ?炎光在石墨棒1G1之表©_造即可’沒有將反射鏡_狀限定 為拋物面鏡171，例如也能夠使關如其他形狀的凹面鏡。而且， 也可以組合多數的反射鏡來聚光在石墨棒1〇1之表面。 (第三實施態樣） 本實施樣祕.奈㈣製造裝置的另—構造。於本實施態 樣中，與記載於第-或第二實施態樣之奈米碳製造裝置125(圖 ^奈米碳製造裝置173 (圖4)相同之構成要素，㈣上相 號，並適當地將說明省略。 ,圖5為顯示依本實施祕之奈米碳製造裝置175之構造從側 ^觀看的剖關。奈米碳製造裝置175的基本裝置構造與奈米碳 製造裝置173 (圖4)相同，但是奈米碳製造裝置175與奈米碳 造裝置173相異點在於，設置了用以保護雷射光1〇3 : 的遮蓋件167。 藉由設置遮蓋件167，如於第一實施態樣所說明般，可以更確 冗地抑制，由煙流109所產生的媒灰狀物f直接附著在驗窗部 =士：而且’可以更一層地確實防止在扣鏡169或拋物面鏡 πι的表面上附著媒灰狀物質。因此，能抑制在石墨棒ι〇ι ^雷射光103的照射位置、或功率密度的晃動，及抑制碳奈米 集合體117良率的降低。又，可以更加—層地長期化裝置壽命。 又，在圖5之奈米碳製造裝置175中，雖然因為連接於 ，至107之壁面設置遮蓋件167,而在製造腔室1〇7内部設置^ 固部133，但是只要是構成上可以將惰性氣體密封在製造腔 内即可，ZnSe窗部133的位置並沒有限定是在製造腔室1〇 例如設置在製造腔室1G7的壁面也可以。例如，圖6係太^ 石反製造裝置176的圖，其將ZnSe窗部133設置在製造腔室1〇Τ/壁 19 200524825 面 (第四實施態樣） ⑽實的= 兄做示例來加 圓筒狀，例如片狀或棒有將石墨靶材的形狀限定為 「f 7為f不第3實施態樣所記載之奈米碳製造裝置175 (圖）’使用片狀石墨!&材之狀況之裝置構造的圖。 物質中’石獅139為固體礙單體 ::ΐί 射的靶材。石墨靶材13响持在靶材 支持部153上。平板支持部137係使把材 二i柄州魏:士平方向以並進方式移動。因此制•了，乾材供 二·^ 135移動日守，設置於其上的石墨树139就會移動，雷射 先103 ,照射=置與石墨乾材139絲面的相對位置也會移動。 的夺ΞίΐίΐΐΓ乾材供給平板135的底面及平板支持部137 =支 / 9,ΙΐίίΛ =^平7板135及㈣支持部153的石墨乾材 洲就此夠在垂直於圖7紙面的方向移動。 射出==的;'r置墨酬9 ’供給至從雷射光源in 將石墨乾材㈣狀設成片狀或棒狀時，將其厚度設成 ίΐ ΐ i03 一次至數次就會完全蒸發且用盡之程度的尺寸 延疋因為照射雷射*103-次時，石墨棒10 ^ 日1二 103 a, , =雷射光⑽的次數愈少，愈可以穩找生產碳 20 200524825 比、以上，=根據實施態樣對本發明加以說明。但該等實施態樣 =為不例二，夠有各式各樣的變形例，且像這樣的變形例也落在 士發明之範嚀内，這些都是熟習該項技藝人士所理解的，無庸贅 言。 ' 、 又，依以上之貫施態樣的裝置，雖然皆構成將利用照射雷射 光103而獲得的媒灰狀物質，回收在奈米碳回收腔冑—，但也可 以堆積在適當的基板上來回收、或用健袋回收微粒子的方法來 也可以使惰性氣體在反應容器内流通，再利用惰性氣 體流動來回收媒灰狀物質。 於以上貝把悲樣，製造碳奈米角集合體117時，石墨乾材表 2之照射光的功率密度、脈衝寬度、停歇時間寬度、或 的移動速度等條件，都可以適宜地因應石墨婦之形狀、= =的之碳奈米角集合體117的形狀來加以選擇。又，構成碳 ^集ΐ，117之ΐ奈米角的形狀、直徑大小、長度、尖端部 '、妷分子、或碳奈米角間的間隔等，皆能夠 照射條件等進行各種控制。 又，顯示於第二〜四之實施態樣的裝置（圖4〜圖7)， f ’在製造腔室107之壁面設置了 ZnSe窗部133，但是只要^ ^室1G7中使-部分露㈣態樣即可，並沒有將窗部限$ 例如’也可以將在出射端面具有窗部的雷射光源⑴ ^ $造腔室107中。此時，使來自雷射光源出的出射光 169或拋物面鏡171等的反射鏡來反射後，使其“二 i'm之表面，藉此來抑制媒灰狀物質朝雷射光源ηι 著。又，也可以將ZnSe平凸透鏡131設置在製造腔室1〇7 °。 2 過ZnSe平凸透鏡131的光例如利用平面鏡169 、見71等的反射鏡來反射後，使其到達石墨棒之面从 此來抑制媒灰狀物質朝ZnSe平凸透鏡131之表面的附著。，错 又，顯示於第二〜第四之實施態樣的裝置（圖4〜圖7)， 以更設備用以冷卻拋物面鏡171的冷卻機構。藉由冷卻抛物= 21 200524825 =，媒灰狀物質附著在抛物面鏡171之表面時過度的加 二物而於:7?^長期化裝置壽命。又，也可以設制以將附著在 3面的媒灰狀物質除去的掃塵機構。依據如此構造， ^ 71表面附著媒灰狀物質時，也能夠在適當的計時將 二I、# 21以更確實地抑制，使得照射至石墨棒101之表面 平角隼固定的值。因此，可以更一層地提高碳奈 2集口體117的良率，且可以更長期化裝置壽命。又，在此， 171的情況做為示例，針對冷卻機構及掃塵機構 0 ' ，旦疋，應需求也可以對平面鏡169設置該等機構。 辦up ’依據實施例進—步說明本發明，但是該等並非本發明 戶斤喂疋者。 (實施例） 闫0於!^施例’使關2所示之奈米碳製造裝置126、以及圖8、 0所示之奈米碳製造裝置，利用雷射剝蝕（iaser ablatum)法，來進行碳奈米角集合體117的製造。不過，圖8 萝ΐ J 成了 ’在〒4奈米碳製造裝置173及圖5奈 irw ’ ’、奈米碳製造裝置126相同地，使雷射光 十4 之側面入射的構造。又，圖10裝置為另-奈 ΐ了，僅有不具備遮蓋件167這點與奈米碳製 以裝置126相異’其餘與奈米碳製造裝f126相同的構造。 ㈣將ί 之燒結圓碳桿設置在真^容_作為111體狀碳 i fi 狀碳物®。將f射的輸岐成1疆，將於 固體狀，面，率密度設成22kw/cn]2，將脈衝寬度設成 τ歇日*間寬度设成250msec ’使固體狀碳物質以6rpm的 速度旋轉，同時照射角設成45° ’來照射雷射光。進行雷射光照射 直到ZnSe窗部破損為止’並败各裝置朗驗窗部破損的時 間0 22 200524825 再者，針對使用圖10裝置及圖8奈米 調查製造時間與碳奈米㈣合體m的情況， 「_」為有關圖1〇裝置之實驗結果m:圖11中 附著圓錐體」、「拋物面鏡」、及「抛物 Ζηϋ防山止奈米碳 =果綱有麵2、圖8、及圖9所示之奈米的8ΐ 由圖11可知，於使用ZnSe平凸透 二ί由3遮蓋件167來增加Znse窗部133二久時 精由構成使用拋物面鏡171來聚光的構造，會顯著地货 iitT。133㈣湖；料，㈣繼 ，該，果可以證實’藉由構成了使用拋物面鏡171來 反射絲光後，聽至石4棒1()1之表面，可以長期化裝 又，圖12為顯不針對圖11「驗」與「拋物面鏡」的裝置， 亦即圖10及圖8的裝置，其製造時間與碳奈米角集合體117良率之 關係的圖。由圖12得知，®l〇裝置中依照製造時間的經過碳奈米 ^集合體117良率會下降；相對於此，使用圖8奈米竣製造裝置173 捋，拉長製造時間也不會使碳奈米角集合體117良率降低，呈現大 約固定的良率。因此證實了，利用平面鏡169及拋物面鏡171使雷 射光103反射，又利用拋物面鏡171將雷射光1〇3聚光在石墨棒ιοί 之表面，藉此能夠穩定且咼良率地製造碳奈米角集合體。 23 200524825 【圖式簡單說明】 圖1為顯示依實施態樣之奈米碳製造裝置之構造的圖。 圖2為顯示依實施態樣之奈米碳製造裝置之構造的圖。 圖3為顯示依實施態樣之奈米碳製造裝置之構造的圖。 圖4為顯示依實施態樣之奈米碳製造裝置之構造的圖。 圖5為顯示依實施態樣之奈米碳製造裝置之構造的圖。 圖6為顯示依實施態樣之奈米碳製造裝置之構造的圖。 圖7為顯示依實施態樣之奈米碳製造裝置之構造的圖。 圖8為顯示依實施例之奈米碳製造裝置之構造的圖。 圖9為顯示依實施例之奈米碳製造裝置之構造的圖。 圖10為顯示依實施例之奈米碳製造裝置之構造的圖。 圖11為顯示實施例各裝置之ZnSe窗之破損時間的圖。 圖12為顯示實施例之製造時間與碳奈米角集合體之良率的關 係的圖。 【主要元件符號說明】 101 石墨棒 103 雷射光 107 製造腔室 109 煙流 111 雷射光源 115 旋轉裝置 117 碳奈米角集合體 119 奈米碳回收腔室 125 奈米碳製造裝置 126 奈米碳製造裝置 127 惰性氣體供給部 129 流量計 131 ZnSe平凸透鏡 24 200524825 133 ZnSe窗部 135 靶材供給平板 137 平板支持部 139 石墨靶材 141 搬送管 143 真空幫浦 145 壓力計 153 靶材支持部 167 遮蓋件 169 平面鏡 171 拋物面鏡 173 奈米碳製造裝置 175 奈米碳製造裝置 176 奈米碳製造裝置 177 奈米碳製造裝置 179 分隔壁 25