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アーク放電法におけるフラーレン生成機構の分光学的研究

电弧放电法富勒烯生成机理的光谱研究

基本信息

批准号：
05233219
负责人：
榊原建樹
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Toyohashi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

アーク放電法におけるフラーレン生成機構を解明するために,紫外から赤外に亙る分光学的診断をはじめ,各種のプラズマ診断が容易なアークチャンバを設計製作した。放電期間中に実験条件(圧力,ギャップ長,ガス温度)が変化しないように,冷却方法を工夫し,ギャップ長監視装置を考案し,圧力調整バルブを取り付けた。製作したアークチャンバを用いて,まず,フラーレンを生成し,その収率および生産速度を求めた。実験条件は,雰囲気をヘリウム,電流を直流150A,電極を直径10mmのグラファイトとし,圧力(1〜100kPa)およびギャップ長(1〜8mm)をパラメータとした。その結果,圧力が約10kPaで,ギャップ長が6mm以下の時に,フラーレン収率が最も高く,かつ,生産速度が最も速いことが判明した。次に,アークプラズマから放射されるスペクトルを計測した。その結果,陰極近傍のプラズマ空間からはCおよびC^+スペクトルが強く放射されるのに対し,陽極近傍の空間からはC_2のスペクトルが放射されることが判明した。更に,スペクトル強度の軸方向分布を計測し,アーク軸に沿った温度分布を計測した。その結果,陰極近傍のプラズマの温度は,陽極近傍のそれより高いことを明らかにした。これは,陽極の激しい蒸発に伴い,陽極近傍には低温の粒子が充満するためであると考える。また,圧力およびギャップ長を変えて,C_2スペクトル強度を観測したところ,圧力が10kPa,ギャップ長が2〜4mmの時最大であった。この条件はフラーレンが最も効率的に生成される条件と一致する。このことから,フラーレンの成長過程には,C_2分子が重要な役割を果たしていると考える。

アーク discharge method におけるフラーレン generating mechanism を Explain するために, ultraviolet から infrared に亘る分Optical diagnostic equipment, various diagnostic equipment are designed and manufactured easily. During the discharge period, the conditions (pressure, length, temperature) are changed, and the conditions are cold. But the method is を time, ギャップ long monitoring device を test case し, pressure adjustment バルブを take り pay けた. Use いて, まず, フラーレンを to make したアークチャンバを, そのyield および production speed をask めた. The conditions are as follows: the current is DC 150A, the electrode diameter is 10mm, and the electrode diameter is 10mm.トとし, pressure (1~100kPa) およびギャップ length (1~8mm) をパラメータとした. The result is that the pressure is about 10kPa and the length is less than 6mm. The yield of ラーレン is the highest, and the production speed is the highest, and the production speed is the best. Time, アークプラズマからradiation されるスペクトルをmeasurement した. The result of the cathode is close to the cathode.るのに対し, the space near the anode is からはC_2のスペクトルがradiation されることが clarified した. To update, the distribution of strength in the direction of the axis of スペクトル is measured, and the distribution of temperature along the axis of スペクトル is measured and measured. The result is that the temperature of the cathode is high, and the temperature of the anode is high.これは, the anode is excited and steamed with the 発に companion, the anode is close to the には low-temperature particle がcharge満するためであると考える.また,pressure forceおよびギャップ长を変えて,C_2スペクトルstrengthを観measurementしたThe pressure is 10kPa and the length is 2~4mm. The maximum pressure is 10kPa. The condition of the condition is the most efficient one to generate the condition of the condition and the consistency of the condition.このことから, フラーレンのgrowth process には, C_2 molecule がimportantなservice cut をfruit たしているとtest える.