液相中プロトン照射による金属微粒子生成

Metallic particle formation by proton irradiation in liquid

小林 知洋*; 池田 時浩*; 荻原 清*; 山崎 泰規*; 箱田 照幸; 八巻 徹也

Kobayashi, Tomohiro*; Ikeda, Tokihiro*; Ogiwara, Kiyoshi*; Yamazaki, Yasunori*; Hakoda, Teruyuki; Yamaki, Tetsuya

放射線還元法は、水中の貴金属イオンを還元析出させて微粒子を作製できる方法であり、これまで放射線として水全体を照射できる線や高エネルギーの電子線が用いられてきた。一方、理化学研究所では、先細のガラスキャピラリーにイオンビームを通過させてマイクロビーム化する技術の開発を進め、さらにキャピラリー先端に薄い隔壁を形成することにより、液相中でのマイクロビームイオン照射技術の開発に成功している。本研究では、この技術の放射線還元法としての有効性を調べることを目的として、白金イオンを含む水中にキャピラリーを挿入し、その先端から3MeVのプロトンビームを照射した際の白金微粒子の生成と水中に保持した材料表面への担持の可能性を調べた。その結果、プロトンビームでも水中に金属状白金微粒子が生成すること、またキャピラリー先端と対向して設置したグラッシーカーボン板上の照射領域に数nm以下の直径を持つ微粒子が付着することがわかった。このことから、キャピラリー型マイクロビーム照射技術は、基板上の特定領域への貴金属微粒子の析出方法となる可能性があることがわかった。

Water solution containing 1 mmol/L PtCl ions and 10v% ethanol was irradiated with 3-MeV proton beams. After irradiation, metal platinum particles were produced and suspended in the solution. These particles were deposited on the surface of glassy carbon disks which were placed in the soution.