高屈折率・高透過率シリカエアロゲルの開発

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本研究は屈折率1.05程度で高い透過率を有するシリカエアロゲルを開発し、粒子識別能力を改善することを目的としている。本研究での開発要素として以下の項目が揚げられる。1)これまでのシリカエアロゲルの製法を見直し、屈折率が1.05付近でも高い透過率を有するシリカエアロゲルが製作可能な方法を考案する。2)我々が過去の研究でシリカエアロゲルの疎水化に成功した様に、シリカエアロゲルの表面に波長変換剤を化学的に修飾して、シリカエアロゲル内で発生した紫外光を可視光に変換する。これまでの研究において上記の目標に対し、以下の実績を挙げることが出来た。1)に関しての成果ア)これまでシリカエアロゲル製作の前駆体として用いてきたメチルシリケート51の供給会社を替えて透過率を測定したところ、或る会社のもので少し高い透過率が得られた。これは品質の一様性に依るものと考えられる。イ)次に製作の一段階で溶媒としてメチルアルコールを使用してきたが、それをジメチルホルムアミドに替えることで、大幅な透過率の向上が見られた。・この二点の改良で屈折率1.05で世界最高の透過率を有する疎水化されたシリカエアロゲルを製作出来る方法が見つかった。今年度は特に1.01〜1.06の全ての屈折率の範囲でこれまで以上の透過率を得る為の薬品の調合比の検討を行い、かなりの改善が見られた。2)に関しての成果昨年度はシリカエアロゲルの表面にNPDと呼ばれる波長変換剤を蒸着したものを製作した。しかし、蒸着した波長変換剤の量が少なく、顕著な効果が見られなかった。今年度は超臨界乾燥まえのシリカアルコゲルにPMP、PPO (DPO),POPOPなどの波長変換剤を溶かし込んで添付することを試みた。しかし、波長変換剤は超臨界乾燥でそのほとんどが抽出されてしまい、期待通りには紫外光が可視光に変換されなかった。やはり、何らかの化学反応で波長変換剤をシリカエアロゲルに添付する方法を考えなければならないと思われる。