膜を用いるレーザー同位体分離用の分離膜と質量分析計の開発

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1.分離膜の開発(1)陽極酸化アルミナ膜を対象に、先ず電流回復法や電圧緩降下法のような電解条件により微細孔部を形成させる手法と、このようにして得られた膜にさらに水和封孔、焼成、CVD法、ゾル・ゲル法等の後処理を施こす方法で微細孔化を試みた。電解条件については、電流回復法の方が電圧緩降下法に比べて数分の1の小さい孔径を得られることが分かった。後処理については、水和封孔が最も効果的かつ制御可能で、目標とする1nm以下の孔径の微細孔を得ることが出来た。CVD法では間欠的な原料気体導入により、また、ゾル・ゲル法ではゾルの熟成時間の調節により、従来成功していなかったような細孔内への折出あるいはゾルの注入が実現出来た。膜の化学的安定性を改善するには、焼成処理が有効であることが分かったが、従来の、膜の片面に微細孔部を有する膜では焼成により歪曲が生じるので、この難点を克服するため中央緻密型及び両面緻密型の膜を新たに開発し、焼成による歪曲の発生を防ぐことに成功した。(2)ダイヤモンド膜についても、吸光ならびに気体透過特性を調べた。ダイヤモンド膜は赤外域において本質的に透明であることが確認され、またこのCVD法で生成されたダイヤモンド膜は、僅かではあるが気体を透過しうることが確かめられた。2.質量分析計の開発前年度までに完成していた同位体比重連続測定装置を用いて、希ガス固体を標的とするレーザー誘起スパッタリングにおける励起の選択性を測定した。その結果、これまで選択性は無いと報告されていたこの現象において、希ガス固体表面に存在する分子については有意の選択性の現われることが分かり、この質量分析計の有用性を確かめることが出来た。