波長変換剤を添加した改良形シリカエアロゲルの開発

添加波长转换剂的改良二氧化硅气凝胶的开发

• 批准号: 16028215
• 负责人: 住吉 孝行
• 金额: $ 4.35万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 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: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16028215/
• 关键词: 波長変換; シリカエアロゲル; チェレンコフ光; 波長変換剤

前年度の研究でPMP, PPO, DPO, POPOP,α-NPD, P-ターフェニールなどの波長変換剤を入手し、それらのうちアルコールにも溶けるものを用いて、物理的に波長変換剤をシリカアルコロゲルの骨格に混ぜ込んでの添加を試みた。しかし、作成されたサンプルを超臨界乾燥で溶剤を抽出しシリカエアロゲルを作成したところ、超臨界乾燥でほとんどの波長変換剤が抽出されてしまい、シリカエアロゲル中には残存しないことが判った。実際、抽出された溶液を分析してみると、アルコゲルに溶け込んだはずの波長変換剤が多く含まれており、上記の結果を裏付けるものであった。一方、波長変換剤を真空蒸着でシリカエアロゲルの表面に添加したものも試作したが、蒸着の厚さが50nmと薄かったために、大きな波長変換の効果は得られなかった。この方式では0.1μm以上の厚さが必要となるが、製作に時間がかかりすぎ、大量生産には向いていない事が判った。これらの結果を踏まえ今年度は、物理的添加と平行して化学的に添加する手段を薬品メーカーの技術者と相談しながら検討した。具体的には、シリカエアロゲルに含まれる水酸基を強制的に波長変換に適した芳香族を含んだ分子に置換する方法を積極的に進めた。まず、波長変換剤としてα-NPDを選択し、それを初期化合物とした。そして2〜3ステップの化学反応の後、ベンゼン環に結合する水素原子を、COOHに置換した試薬の合成を試みることにした。COOHが存在することにより、容易にシリカエアロゲルの骨格に結合すると考えられる。また化合物の電子軌道計算により、この物質では354nmに吸収光のピークが存在すると見積もられた。しかし、薬品メーカーによる努力にも関わらず、目的の試薬の収量は極端に少なく、実際にシリカエアロゲルに添加することは出来なかった。これらの結果から最後の試みとして、パラ・ターフェニールを溶かすのではなく混ぜ込んだシリカエアロゲルの製作をおこなうことにした。現在この方法でシリカエアロゲルを製作中で、完成後、宇宙線を用いたテストベンチによりチェレンコフ光の光量測定を行い、性能を評価する予定である。

In the previous year's research, PMP, PPO, DPO, POPOP,α-NPD, P-4 were used as wavelength conversion agents, physical wavelength conversion agents, and additive tests. In addition, the solvent extraction method of supercritical drying is used to extract the solvent from the supercritical drying solution. In the meantime, extract the solution from the sample and change the wavelength of the sample. A square, wavelength change, vacuum evaporation, surface addition, evaporation, thickness, wavelength change, and results This method is necessary for a thickness of more than 0.1μm, and the production time is different. The results of this study are discussed in detail by the authors of this paper. Specific methods include: wavelength conversion, molecular substitution, etc. The wavelength of α-NPD is different from that of α-NPD. 2 ~ 3 days after the chemical reaction, the reaction of the ring, the reaction of the water atom, the reaction of the COOH, the reaction of the reaction of the ring, and the reaction of the reaction of the water atom. COOH is easy to combine with other materials. Calculation of electron orbitals of compounds and the existence of light absorption at 354nm For example, if you are trying to find out more, you will find that you are trying to find out more. The result is that the final test is to be carried out in the future. The method is currently in production, completed, cosmic rays are used in the measurement of the amount of light in the process, and performance is evaluated.