Enhancement of etch rate for preparation of nano-sized ion-track membranes of poly(vinylidene fluoride); Effect of pretreatment and high-LET beam irradiation

ポリフッ化ビニリデンからなるナノサイズイオン穿孔膜の作製におけるエッチング速度の増大; 前処理,高LETビーム照射の効果

Rohani, R.*; 八巻 徹也; 越川 博; 高橋 周一*; 長谷川 伸; 浅野 雅春; 前川 康成; Voss, K.-O.*; Trautmann, C.*; Neumann, R.*

Rohani, R.*; Yamaki, Tetsuya; Koshikawa, Hiroshi; Takahashi, Shuichi*; Hasegawa, Shin; Asano, Masaharu; Maekawa, Yasunari; Voss, K.-O.*; Trautmann, C.*; Neumann, R.*

9M KOH水溶液を用いたポリフッ化ビニリデンイオン穿孔のナノサイズ形成において、大気中加熱という前処理と照射イオンの変化が及ぼす影響をコンダクトメトリーで検討した。照射後の120C加熱は、バルクエッチング速度を変化させずにトラックエッチング速度のみ増加させるため、結果として極めて高感度のエッチングを可能にした。主な原因として、潜在飛跡内におけるヒドロペルオキシドの密度が酸化により高くなり、エッチング溶液の導入が容易になったことが考えられる。また、照射イオンのLETも高感度化,孔径制御に不可欠なパラメータであることがわかった。

We investigated how pretreatment and high-LET beam irradiation affected the ion-track dissolution rate in poly(vinylidene fluoride) (PVDF) films by SEM observations and conductometric analysis in order to develop the preparation methodology of nano-sized ion-track membranes. PVDF thin films irradiated with four types of ion beams were exposed to a 9 M KOH aqueous solution after their storage in air at 120C. This heating treatment was found to enhance the etch rate in the latent track, both in the inner core and outer halo regions, without changing that in the bulk, probably due to the formation of parasitic oxidation products facilitating the introduction of the etching agent to improve the etchability. Additionally, the irradiation of heavier higher-LET ions, causing each track to more activated sites (like radicals), was preferable for achieving effective etching.