概要・特徴
静電スプレーを利用したナノ材料の基板固定。
SEM・TEM用サンプルプレパレーション装置
凝集のないナノ材料の基板固定が可能
SEM/TEMの観察用基板を簡便に作製
PDS-P
(クリックして拡大/縮小)ナノ材料は、凝集しやすくハンドリングが容易でないため、貧溶媒中に分散した状態が好まれます。この分散液において、個々のナノ材料の大きさや形状、もしくは凝集状態を把握することは、ナノ材料の研究や応用開発する上で極めて重要です。
ナノ材料の観察には、走査型電子顕微鏡（SEM）や透過型電子顕微鏡（TEM）が適していますが、従来のように観察基板に分散液を塗布・乾燥する方法では、その過程で凝集体となってしまうため、個々の状態を把握することは困難でした。
『SEM/TEM用サンプルプレパレーション装置 PDS-Pシリーズ』
『SEM/TEMサンプルプレパレーション装置PDS-Pシリーズ』は、静電スプレーの原理を応用し、このような問題を解決しました。ナノ材料を簡便に基板上に固定でき、SEMあるいはTEMによるナノ材料観察を容易にします。
応用例
ナノ粒子の水分散液の実例
ナノ材料分散液を従来の方法で塗布・乾燥すると、基板表面で凝集してしまいます。
本装置を用いると、静電スプレーの応用によりナノ材料が均一に分散固定されるため、個々のナノ材料をはっきりと識別して観察できるようになります。
下の例(1)(2)では、それぞれ左の写真ではダイヤモンドや金のナノ粒子が凝集していますが、右の写真では、本装置により均等に分散している様子が分かります。
(1)ダイヤモンドの水分散液
(クリックして拡大/縮小)
(2)金の水分散液
(クリックして拡大/縮小)
特徴
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凝集のない単一ナノ材料の基板固定
各微液滴に１個もしくは０個のナノ材料が含まれる濃度で使用すれば、凝集の無いナノ材料の観察基板を作製できます。
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使い捨て可能な噴霧ノズルの採用
試料液の触れるノズル先端部は使い捨て可能な構造となっているため、手間の掛かるノズル内の洗浄は不要です。
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最大8μLを処理でき、有機溶媒にも対応
小サイズの微液滴形成に適した静電スプレー装置で、最大8μLの試料液を扱えます。
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凝集のないナノ材料成膜の原理
凝集のないナノ材料成膜の原理
ナノ材料を応用して製品を作る、あるいは研究のためSEM/TEM等で観察する場合、基板等の表面に均一にナノ材料を固定する必要があります。しかし、ナノ材料分散液を塗布・乾燥する過程で凝集してしまうという問題がありました。
微粒子成膜技術は、静電スプレーの原理を応用し、このような問題を解決しました。
原理
１．ノズル内のナノ材料分散液と基板の間に電圧をかけると、クーロン力によりノズル先端の液体表面が円錐状に変形し、その先端から液体の表面張力にうちかって微細な液柱（ジェット流）が射出されます。
２．ジェット流表面で、同極電荷同士の斥力が働くため、微液滴に分裂します。
３．微液滴は蒸発し、帯電したナノ材料が空間を進んでいくようになります。
４．ナノ材料は、先に基板に到達した帯電ナノ粒子を避けるように、基板に吸着します。そのため、ナノ材料は基板上で凝集することなく、均一に固定されます。
サンプル液の誘電率
サンプル液の誘電率
良好なスプレーを実現するには、誘電率の高いサンプル液が好ましいです。サンプル液の誘電率は、分散媒や含有ナノ材料の誘電率、およびその比率によって決まります。
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微粒子成膜技術の概要
微粒子成膜装置