走査型電子顕微鏡によるナノスケール管路内流れの観察手法の開発

开发使用扫描电子显微镜观察纳米级管道中流动的方法

• 批准号: 25917016
• 负责人: 十河 基介
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25917016/
• 关键词: 走査型電子顕微鏡; イオン液体; 可視化

【研究目的】光学顕微鏡では観察できない, ナノスケール管路内流れを走査型電子顕微鏡(以下SEM)によって観察する手法の開発を目的としている.従来の研究によって, 開水路における流れの観察がSEMによって可能となった. そこで今回はより利用範囲の広い, 管路内流れの観察を目指す.【研究方法】開水路に薄膜付TEM用グリッドを貼ることにより管路を製作した. 流体には高真空状態であるSEMのチャンバー内において液体が蒸発しないよう, 蒸気圧が極めて低いイオン液体を使用した.イオン液体にトレーサーとして粒径φ3㎛の微小粒子(以後トレーサー粒子)を混入し, トレーサー粒子の動きを観察することによって流れの観察を行う. 流れの観察には二次電子像を用いた. この二次電子像を動画で撮影し, 粒子の移動距離から速度分布を求めた.【研究成果】膜越しに粒子の動きを撮影することができた. この画像から粒子の速度分布を得ることができ, 管路内流れの観察が可能となった.

[Purpose] Optical microscopes are used to observe the flow in pipelines. Electronic microscopes (SEM) are used to observe the development of techniques. In the future, the study will be conducted in the light of SEM findings. The pipeline flow is monitored by the monitoring system. [Research method] Open water circuit thin film TEM for use in the production of thin film TEM The fluid is in a high vacuum state, SEM and vacuum. The liquid is evaporated and the vapor pressure is extremely low. The liquid is used. The liquid particles are mixed with fine particles (later particles) of φ3 in diameter, and the particle movement is observed. The secondary electron image is used in the flow field. The secondary electron image is animated, and the particle's moving distance and velocity distribution are calculated. [Research results] The motion of particles in the membrane is affected. The velocity distribution of particles in the pipeline can be observed.