权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

単一粒子レベルでみた光圧による溶液中ナノ粒子の凝集ダイナミクス

单颗粒水平光压诱导溶液中纳米颗粒的聚集动力学

基本信息

批准号：
03J04103
负责人：
細川千絵 (2004)
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究はコロイド分散系における凝集核生成の動的機構を明らかにすることを目的とし、ナノ粒子を集光レーザービームの光圧を用いて捕捉し、そこで起こる粒子の集合プロセスをリアルタイムで一粒ずつ追跡することにより、初期段階の核形成過程を解明する。本研究の遂行にあたり、昨年度において光捕捉した単一ナノ粒子の二光子励起蛍光検出および蛍光相関分光を同時に測定するシステムを構築している。本年度は、前者と後者の測定を同時に行うことにより核生成過程を実時間で観測し、光圧ポテンシャル中のナノ粒子のブラウン運動や会合状態が時間とともに進行することを見出した。試料には蛍光分子をドープした粒径24nmの高分子ナノ粒子コロイド分散液を用いた。ナノ粒子の光集合の初期段階において、蛍光相関分光測定で得られる自己相関関数の減衰の時定数はレーザー光の照射時間とともに増加した。減衰の時定数は集光スポット内を拡散するナノ粒子のブラウン運動に起因することから、光圧により粒子濃度の増加および粒子同士のクラスター形成が誘起され、粒子の拡散運動が束縛されると考えられる。一方ナノ粒子の光集合の中・後期段階において集光スポット内に閉じ込められたナノ粒子の数が飽和に達すると、自己相関関数の減衰の時定数がレーザー光の照射時間とともに減少した。また、照射光強度が高い程減少し始める時間は短くなることがわかった、一般に光圧が十分に大きい場合において粒子は光圧ポテンシャル中で調和振動を行うと仮定できることから、粒径が大きく、照射レーザー光強度が高い程、自己相関関数の減衰の時定数は小さくなる。したがってこの段階では、集光スポット内においてナノ粒子が大きなクラスター(核)を形成し、核成長が促進されると考察した。これらの成巣は、ナノ粒子の集合構造が光圧ポテンシャルにより数ミクロンオーダーで作製・制御できることを強く示唆している。

In this study, the mechanism of aggregation nucleus formation in a dispersed particle system was investigated. The purpose of this study was to investigate the mechanism of aggregation nucleus formation in a dispersed particle system. The mechanism of aggregation nucleus formation in a dispersed particle system was investigated. In this study, we constructed a system for the simultaneous measurement of two-photon excitation, fluorescence detection and fluorescence correlation spectroscopy. This year, the former and the latter were measured simultaneously, and the nuclear generation process was measured at the same time, and the movement and convergence state of the particles in the light pressure field were measured at the same time. The polymer particles with a particle size of 24nm were used in the dispersion. The initial stage of the particle assembly was measured by fluorescence correlation spectroscopy, and the decay time of the particle was increased. Decay time is determined by the concentration and dispersion of light within the particle, the cause of particle motion, the increase in particle concentration and the formation of particle particles, and the restriction of particle motion. The number of particles in the middle and late stages of the light collection is saturated, and the number of self-related decays is reduced. In general, when the light pressure is very large, the particle pressure is very large, the harmonic vibration is very stable, the particle size is large, the light intensity is high, and the time of decay of the self-correlation number is small. The formation of particles and the promotion of nuclear growth are investigated in this paper. The composition of the particles is different from that of the light pressure particles.