陽電子消滅法の高分子材料への応用

正电子湮没法在高分子材料中的应用

• 批准号: 02F02764
• 负责人: 鈴木 健訓
• 金额: $ 0.32万
• 依托单位: 高エネルギー加速器研究機構
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02F02764/
• 关键词: 陽電子消滅; ポジトロニウム; 高分子表面; ポリプロビレン; 超高分子量ポリエチレン; イオン照射; 半導体検出器同時計数法; 高分子空隙

本プロジェクトでは、(1)陽電子消滅実験にかかる各種装置の調整、運転、(2)陽電子消滅法の高分子材料への応用、(3)低速陽電子ビーム装置の建設、高分子材料の表面解析への応用について行った。陽電子消滅法の手法で高分子材料に使われるものとして、陽電子寿命測定法(PALS)と半導体検出器による同時計測法(CDBS)が一般的であり、本研究でもこれらの手法を用いた。また、数100nm厚さの高分子薄膜や金属板上に塗布された数10nm〜数100nmの高分子被膜の特性を測定する場合に、数100eV〜10keVの低速陽電子ビーム装置が必要であり、表面における高分子の欠陥や高分子の空隙の大きさを定量的に推定する上で、重要である。これらの手法や装置を使い、14編の学術論文を発表し、8編が投稿中である。ここではいくつかの研究例について説明する。陽電子消滅の過程で、材料の化学的性質が消滅の基礎過程に大きな影響を与え、PALSはこれらの影響を測定することが可能である。この解析手法をポリプロピレン高分子(PP)に応用した。PPは酸化に弱いことが知られており、市販の材料には酸化防止剤が添加されている。防止剤はポジトロニウム(Ps)生成を抑制し、酸化剤のあるPPと無いPPとでは、Ps強度に大きな変化が見られた。また、2台の半導体検出器を用いたCDBSでは、酸化剤が無い試料では酸素の影響が強くなり、Ps生成に影響を与えているのは、酸素を取り込んだカルボニル基の生成であると考えられる。低速陽電子ビームを用いると表面や薄膜中に存在する高分子空隙を測定することが出来るので、半導体技術に欠かせない半導体表面の被膜特性を測定することが可能である。さらに、短パルス化されたビームを用いると、PALSの測定ができ、応用が広がる。高分子材料表面の高分子バルク硬化物の自由体積は、普通の方法では測定することが不可能である。

This paper describes the following aspects: (1) adjustment and operation of various devices for positron annihilation;(2) application of polymer materials for positron annihilation;(3) construction of low-speed positron annihilation devices; and application of surface analysis of polymer materials. The methods of positron annihilation for polymer materials, positron lifetime measurement (PALS) and simultaneous measurement of semiconductor detectors (CDBS) are common, and are used in this study. For the determination of the properties of polymer coatings of 10nm to 100nm thick on polymer films and metal plates, low-speed positron emission devices of 100eV to 10keV are necessary and important for the quantitative estimation of polymer surface defects and polymer void sizes. This paper is published in 14 parts and submitted in 8 parts. This is a case study. The process of positron destruction, the chemical properties of the material, the basic process of destruction, the influence of PALS, the influence of PALS, the influence The analytical method of PP is applied to polymer. PP is not acidified, and the market is not acidified. To prevent the formation of acid, PP, PP and Ps from increasing in intensity. 2 sets of semiconductor detectors are used in CDBS, acidizing agent, sample free, acid element, Ps generation, acid element, base generation, etc. Low speed positron emission measurement of polymer voids in surface and thin films is possible in semiconductor technology. In addition, the PALS assay is used to determine whether the PALS is suitable for use. It is impossible to determine the free volume of polymer hardened substance on the surface of polymer material by ordinary methods.

项目成果

Application of coincidence Doppler broadening spectroscopy to polypropylene and polyethylene: taking into account the positronium formation

• DOI: 10.1016/j.chemphys.2004.04.007
• 发表时间: 2004-07
• 期刊: Chemical Physics
• 影响因子: 2.3
• 作者: N. Djourelov;Takenori Suzuki;R. Yu;V. Shantarovich;K. Kondo

Positron Annihilation in Polymers with Highly Developed Specific Surface

具有高度发达的比表面的聚合物中的正电子湮灭

• 发表时间: 2004
• 期刊: Materials Science Forum 445-446
• 作者: V.P.Shantarovich;T.Suzuki;C.He;N.Djourelov;I.B.Kevdina;V.A.Davankov;A.V.Pastukhov;Y.Ito
• 通讯作者: Y.Ito

Application of Coincidence Doppler-Broadening Spectroscopy to Different Carbon Phases

• DOI: 10.4028/www.scientific.net/msf.445-446.310
• 发表时间: 2004-01
• 期刊: Materials Science Forum
• 作者: Yutaka Ito;N. Djourelov;Takenori Suzuki;K. Kondo;Y. Ito;V. Shantarovich;J. Onoe