ポリフッ化ビニリデン膜の重イオンビーム照射効果; 飛跡構造の化学構造と反応性

Heavy-ion-beam irradiation effect of poly(vinylidene fluoride) Films; Chemical structures and reactivity in latent tracks

八巻 徹也; 越川 博; 浅野 雅春; 前川 康成; Severin, D.*; Seidl, T.*; Trautmann, C.*

Yamaki, Tetsuya; Koshikawa, Hiroshi; Asano, Masaharu; Maekawa, Yasunari; Severin, D.*; Seidl, T.*; Trautmann, C.*

ポリフッ化ビニリデン(PVDF)膜の重イオンビーム照射効果に関する研究の一環として、照射に伴う脱ガス特性と生成物の化学結合を調べたので報告する。実験では、ドイツ重イオン研究所(GSI)の線形加速器UNILACにおいて、厚さ25mのPVDF膜に1.1GeV Uイオンを室温下で照射した。多目的照射チェンバーに設置された赤外吸収(FT-IR)測定装置、四重極型質量分析計を利用することによって、照射効果をその場分析した。フルエンス1.010 ions/cmにおいて、未照射膜には見られない分子鎖内及び末端の不飽和結合によるFT-IRピークが確認され、照射に伴って増大した。脱ガスの質量スペクトルから、電子励起状態が関与する四中心反応によりPVDFからHF脱離することがその原因と考えられる。

We irradiated a poly(vinylidene fluoride) (PVDF) film with swift heavy ions, and then examined chemical structures of the defects created in the resulting track. The 25 m-thick PVDF film was bombarded with 1.1 GeV U ions in the multi-purpose chamber, where degradation processes were monitored by FT-IR spectroscopy and residual gas analysis as a function of the fluence. At fluences above 1.010 ions/cm, the film showed two new absorption bands identified as double-bond stretching vibrations of in-chain unsaturations and fluorinated vinyl groups. These defects would result from the evolution of HF, which was seen in the residual gas analysis and would be explained by a four-center mechanism.