カーボンナノチューブを応用した粒子検出の研究

利用碳纳米管进行粒子检测的研究

• 批准号: 13874036
• 负责人: 坪山 透
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The High Energy Accelerator Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13874036/
• 关键词: カーボンナノチューブ; 粒子検出器

カーボンナノチューブは炭素原子からなる直径数nm・長さ数10μmの物質である。この物質は金属より高い熱伝導度と融点を持つ。その微細な構造により、これを電極として用いた場合、近傍で高い電場を発生することが可能になる。これらの性質より、粒子検出器に応用できれば、長寿命、高い検出効率のものが開発できる可能性がある。2cm*2cmの平面電極構造をもつチェンバーを用いて、評価を行う。実験に用いたカーボンナノチューブは放電法で作った直径7-12nm、長さ10μmのもので、純度は90%のものである。実際の製品を見ると、長さ0.5mm程度の非常に細かく、密度の低いスス状の構造をしている。これを電極として用いるために、接着剤中に混入し電極に塗布した。ところがこの場合、ナノチューブは接着剤中に懸濁する形になり、電極として用いることは不可能だった。第二の方法として電極に導電性接着剤を塗り、ナノチューブを均一に散布する、という方法も試みた。この方法を用いることで、ある程度表面に濡れのないナノチューブ層を得ることが可能になった。この電極を用いて、検出器のとしての性質を確認する試験を行った。アルゴン・エタンの混合ガスをこの電極間に充填した後に、高電圧を掛け電極からの信号をチャージアンプで増幅し、オシロスコープを用いて測定を行った。2000Vまでの電圧を印加して試験したが、優位な信号は見られなかった。将来の改善策としては、CVD法を用いて基板に直接ナノチューブを形成することが考えられる。その場合、電気的な性質を改善できるだけでなく、長さ・方向の均一性を向上させることができる。

Carbon atom diameter nm length 10μm substance. This material has a high thermal conductivity and a melting point. In the case of fine structure, high electric field may be generated near the electrode. The properties of the particle detector are: long life, high detection efficiency and high probability of development. 2cm*2cm planar electrode structure is used and evaluated. The diameter is 7-12nm, the length is 10μm, and the purity is 90%. In reality, the product is very thin and has a low density and a very thin structure with a length of 0.5mm. The electrode is coated with a thin layer of film. In this case, it is impossible to connect the electrode to the suspension. The second method is to coat the conductive layer uniformly. This method is used to determine the degree of surface penetration. The test was conducted to confirm the properties of the electrode and detector. The voltage of the electrode is measured by the voltage of the electrode. 2000V voltage test results, excellent signal results. In the future, the CVD method will be used to directly form the substrate. In the case of electric field, the property of electric field is improved, the uniformity of direction is improved, and so on.