JPH074523B2 - 反応装置 - Google Patents
反応装置Info
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- JPH074523B2 JPH074523B2 JP61224929A JP22492986A JPH074523B2 JP H074523 B2 JPH074523 B2 JP H074523B2 JP 61224929 A JP61224929 A JP 61224929A JP 22492986 A JP22492986 A JP 22492986A JP H074523 B2 JPH074523 B2 JP H074523B2
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- nozzle
- reaction
- chamber
- chambers
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
- B01J4/001—Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J12/00—Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J12/00—Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor
- B01J12/02—Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor for obtaining at least one reaction product which, at normal temperature, is in the solid state
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/14—Treatment of metallic powder
- B22F1/145—Chemical treatment, e.g. passivation or decarburisation
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/16—Metallic particles coated with a non-metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/12—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from gaseous material
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/54—Apparatus specially adapted for continuous coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、一連の系内で多段階の気相反応を行う反応装
置に関する。
置に関する。
［従来の技術］ 従来、反応装置は、供給される原料を活性化するに適し
たエネルギー付与手段を有するものが知られている。
たエネルギー付与手段を有するものが知られている。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来の反応装置は、連続して原料を移送
しながら異なるエネルギーを付与することができず、一
連の系内で多段階の気相反応が行えるものは例を見な
い。従って、多段階に気相反応を行う場合、例えば、複
数段階の気相反応を経て新たな物質を生成させる場合
等、複数回に分けて気相反応を行う必要があり、処理が
繁雑なものとなってしまっている。
しながら異なるエネルギーを付与することができず、一
連の系内で多段階の気相反応が行えるものは例を見な
い。従って、多段階に気相反応を行う場合、例えば、複
数段階の気相反応を経て新たな物質を生成させる場合
等、複数回に分けて気相反応を行う必要があり、処理が
繁雑なものとなってしまっている。
［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するために講じられた手段を、本発明
の一実施例に対応する第１図で説明すると、本発明は、
原料を噴出するノズル１の下流側の流路に沿って、各々
異なるエネルギー付与手段3a,3b,……を有する複数の反
応室2a,2b,……を配列させるという手段を講じているも
のである。
の一実施例に対応する第１図で説明すると、本発明は、
原料を噴出するノズル１の下流側の流路に沿って、各々
異なるエネルギー付与手段3a,3b,……を有する複数の反
応室2a,2b,……を配列させるという手段を講じているも
のである。
本発明における原料は、気体又は、浮遊状態でノズル１
から噴出させることのできる微粒子である。
から噴出させることのできる微粒子である。
［作 用］ ノズル１から噴出される原料は、ノズル１によって流路
が絞られる。従って、ノズル１の形状やその上流側と下
流側の圧力を適宜に定めることにより、原料を大きく拡
散させることなくノズル１から反応室2a,2b,……へと噴
出させることができる。
が絞られる。従って、ノズル１の形状やその上流側と下
流側の圧力を適宜に定めることにより、原料を大きく拡
散させることなくノズル１から反応室2a,2b,……へと噴
出させることができる。
上記のように、ノズル１の下流側の流路は絞られている
ので、この流路に沿った流れを通過させ得る小さな開口
部４さえ設けておけば、ノズル１から噴出される原料を
反応室2aへと導き入れることができ、更に反応室2aから
反応室2bへと導き入れることができる。また、各処理室
2a,2b,……には各々異なるエネルギー付与手段3a,3b,…
…が設けられているので、原料は、反応室2a,2b,……の
通過のたびに、当該反応室2a,2b,……に設けられたエネ
ルギー付与手段3a,3b,……によって異なる気相反応に供
され、多段の気相反応がなされることになる。
ので、この流路に沿った流れを通過させ得る小さな開口
部４さえ設けておけば、ノズル１から噴出される原料を
反応室2aへと導き入れることができ、更に反応室2aから
反応室2bへと導き入れることができる。また、各処理室
2a,2b,……には各々異なるエネルギー付与手段3a,3b,…
…が設けられているので、原料は、反応室2a,2b,……の
通過のたびに、当該反応室2a,2b,……に設けられたエネ
ルギー付与手段3a,3b,……によって異なる気相反応に供
され、多段の気相反応がなされることになる。
一方、反応室2a,2b,……間の雰囲気の維持は、流路が絞
られていることによって反応室2a,2b,……間の開口部４
が小さなもので済むことから、各反応室2a,2b,……の圧
力をほぼ等圧に保持することで行うことが可能となる。
られていることによって反応室2a,2b,……間の開口部４
が小さなもので済むことから、各反応室2a,2b,……の圧
力をほぼ等圧に保持することで行うことが可能となる。
［実施例］ 第１図に示されるように、原料室５、反応室2a,2b及び
捕集室６が直列されている。原料室５と反応室2aはノズ
ル１を介して連通されており、反応室2aから捕集室６ま
では、このノズル１と向き合う一直線上に設けられた開
口部４によって連通されている。
捕集室６が直列されている。原料室５と反応室2aはノズ
ル１を介して連通されており、反応室2aから捕集室６ま
では、このノズル１と向き合う一直線上に設けられた開
口部４によって連通されている。
原料室５には、原料である微粒子を収容した原料タンク
７がバルブ8aを介して連結されている。この原料タンク
７内の原料は、原料タンク７内へ供給されるキャリアガ
ス中に浮遊されて、原料室５へと供給されるものであ
る。
７がバルブ8aを介して連結されている。この原料タンク
７内の原料は、原料タンク７内へ供給されるキャリアガ
ス中に浮遊されて、原料室５へと供給されるものであ
る。
キャリアガスは、反応室2a,2bで行われる気相反応に全
く関与せず、単に原料たる微粒子を搬送するためのみの
気体であってもよいが、気相反応に関与するものであっ
てもよい。また、原料が微粒子ではなく、気体である場
合には、当該原料の気体のみを原料室５へ供給すればよ
い。
く関与せず、単に原料たる微粒子を搬送するためのみの
気体であってもよいが、気相反応に関与するものであっ
てもよい。また、原料が微粒子ではなく、気体である場
合には、当該原料の気体のみを原料室５へ供給すればよ
い。
原料として微粒子を用いる場合、特に超微粒子が好まし
い。この超微粒子とは、例えば、気相反応を利用した、
ガス中蒸発法、プラズマ蒸発法、気相化学反応法、更に
は液相反応を利用した、コロイド学的な沈澱法、溶液噴
霧熱分解法等によって得られる、数ミクロン以下の粒子
である。超微粒子は、別途生成したものを原料室５へ供
給してもよいが、原料室５内で生成させるようにしても
よい。この超微粒子の場合、ノズル１によってほぼ一定
の集束性ある噴流としやすい利点がある。
い。この超微粒子とは、例えば、気相反応を利用した、
ガス中蒸発法、プラズマ蒸発法、気相化学反応法、更に
は液相反応を利用した、コロイド学的な沈澱法、溶液噴
霧熱分解法等によって得られる、数ミクロン以下の粒子
である。超微粒子は、別途生成したものを原料室５へ供
給してもよいが、原料室５内で生成させるようにしても
よい。この超微粒子の場合、ノズル１によってほぼ一定
の集束性ある噴流としやすい利点がある。
原料室５より下流側、即ち反応室2a,2b及び捕集室６
は、各々バルブ8b〜8d及び浄化器9a〜9cを介して連結さ
れたポンプ10a〜10cで排気されており、原料室５より低
い圧力下におかれている。従って、原料室５へと供給さ
れた原料は、ノズル１を介して下流側へと噴出されるこ
とになる。ノズル１から噴出された原料は、ノズル１に
よってその流路が絞られた噴流として、開口部４を介し
て反応室2a,2bを通過した後、捕集室６で基体11上に捕
集されるものである。
は、各々バルブ8b〜8d及び浄化器9a〜9cを介して連結さ
れたポンプ10a〜10cで排気されており、原料室５より低
い圧力下におかれている。従って、原料室５へと供給さ
れた原料は、ノズル１を介して下流側へと噴出されるこ
とになる。ノズル１から噴出された原料は、ノズル１に
よってその流路が絞られた噴流として、開口部４を介し
て反応室2a,2bを通過した後、捕集室６で基体11上に捕
集されるものである。
反応室2a,2bには、各々異なるエネルギー付与手段3a,3b
が設けられている。このエネルギー付与手段3a,3bで付
与するエネルギーとしては、紫外、赤外、可視等の光そ
の他の各種波長の電磁波、熱等である。また、異なるエ
ネルギー付与手段3a,3bには、同じ電磁波であっても波
長の異なるものを出射するものや、同じ熱であっても温
度の違う熱を付与するものも含まれる。
が設けられている。このエネルギー付与手段3a,3bで付
与するエネルギーとしては、紫外、赤外、可視等の光そ
の他の各種波長の電磁波、熱等である。また、異なるエ
ネルギー付与手段3a,3bには、同じ電磁波であっても波
長の異なるものを出射するものや、同じ熱であっても温
度の違う熱を付与するものも含まれる。
反応室2a,2bは、ほぼ等しい圧力に維持されており、両
室2a,2bで反応に供された原料ができるだけ混り合わな
いようになっている。また、各室2a,2b,6内の雰囲気が
互に混合されるのを防止する意味で、開口部４は、原料
の噴流を大きく乱すことなく通過させ得る範囲で、でき
るだけ小さいものが好ましい。この開口部４は、開度可
変のスキマーで形成されるようにすると、原料の噴流状
態に応じて開口部４の大きさが調整できるので好まし
い。
室2a,2bで反応に供された原料ができるだけ混り合わな
いようになっている。また、各室2a,2b,6内の雰囲気が
互に混合されるのを防止する意味で、開口部４は、原料
の噴流を大きく乱すことなく通過させ得る範囲で、でき
るだけ小さいものが好ましい。この開口部４は、開度可
変のスキマーで形成されるようにすると、原料の噴流状
態に応じて開口部４の大きさが調整できるので好まし
い。
ポンプ10a〜10cで反応室2a,2b及び捕集室６内を排気し
つつ原料室５に原料タンク７から原料を供給する。原料
は、前述の通り、ノズル１によって噴流としてまず反応
室2aに入り、そこに設けられているエネルギー付与手段
3aによって気相反応を生じる。この反応を生じた原料の
噴流は、次に反応室2bへと入り、更にそこに設けられる
エネルギー付与手段3bによって二段目の気相反応を生じ
た後、捕集室６内の基体11上に捕集されることになる。
この間、ポンプ10a〜10cによって余剰の原料やキャリア
ガスが排出され、系内の必要な圧力維持が図られる。浄
化器9a〜9cは、このポンプ10a〜10cによる排気の浄化を
図るためのもので、例えばフィルターや吸着剤を収納し
たものである。
つつ原料室５に原料タンク７から原料を供給する。原料
は、前述の通り、ノズル１によって噴流としてまず反応
室2aに入り、そこに設けられているエネルギー付与手段
3aによって気相反応を生じる。この反応を生じた原料の
噴流は、次に反応室2bへと入り、更にそこに設けられる
エネルギー付与手段3bによって二段目の気相反応を生じ
た後、捕集室６内の基体11上に捕集されることになる。
この間、ポンプ10a〜10cによって余剰の原料やキャリア
ガスが排出され、系内の必要な圧力維持が図られる。浄
化器9a〜9cは、このポンプ10a〜10cによる排気の浄化を
図るためのもので、例えばフィルターや吸着剤を収納し
たものである。
ノズル１としては、平行ノズルや先細ノズルでもよい
が、第２図に拡大して示してあるように、縮小拡大ノズ
ルであることが好ましい。この縮小拡大ノズルとは、流
入口1aから徐々に開口面積が絞られてのど部1bとなり、
再び開口面積が拡大して流出口1cとなっているものをい
う。
が、第２図に拡大して示してあるように、縮小拡大ノズ
ルであることが好ましい。この縮小拡大ノズルとは、流
入口1aから徐々に開口面積が絞られてのど部1bとなり、
再び開口面積が拡大して流出口1cとなっているものをい
う。
縮小拡大ノズルは、原料室７の圧力P0と反応室2aの圧力
Ｐの圧力比P/P0と、のど部1bの開口面積Ａ＊と流出口1c
の開口面積Ａとの比A/A＊とを調節することによって、
原料の流れを高速化できる。そして、原料室７と反応室
2a内の圧力比P/P0が臨界圧力比以下であれば、縮小拡大
ノズルの出口流速は超音速となり、原料を超音速にて噴
出させることができる。
Ｐの圧力比P/P0と、のど部1bの開口面積Ａ＊と流出口1c
の開口面積Ａとの比A/A＊とを調節することによって、
原料の流れを高速化できる。そして、原料室７と反応室
2a内の圧力比P/P0が臨界圧力比以下であれば、縮小拡大
ノズルの出口流速は超音速となり、原料を超音速にて噴
出させることができる。
ここで、臨界圧力比とは次の値をいう。即ち、縮小拡大
ノズル１ののど部1bで原料の流速が音速に一致すると、
流出口1cでの流速は、理想的にはのど部1bの断面積Ａ＊
と流出口1cの断面積Ａとの開口面積比A/A＊で決まるマ
ッハ数Ｍに一致する。この関係は、具体的には後述する
（３）式で決まる。そして、このようなマッハ数Ｍに対
し、次の（１）式で定まる原料室７の圧力P0と反応室2a
の圧力Ｐとの圧力比P/P0を臨界圧力比と呼ぶ。尚、γは
原料の流れの比熱比である。
ノズル１ののど部1bで原料の流速が音速に一致すると、
流出口1cでの流速は、理想的にはのど部1bの断面積Ａ＊
と流出口1cの断面積Ａとの開口面積比A/A＊で決まるマ
ッハ数Ｍに一致する。この関係は、具体的には後述する
（３）式で決まる。そして、このようなマッハ数Ｍに対
し、次の（１）式で定まる原料室７の圧力P0と反応室2a
の圧力Ｐとの圧力比P/P0を臨界圧力比と呼ぶ。尚、γは
原料の流れの比熱比である。
原料の速度をｕ、その点における音速をａとし、原料を
圧縮性の一次元流で断熱膨張すると仮定すれば、原料の
到達マッハ数Ｍは、上流側の圧力P0と下流側の圧力Ｐ´
とから次式で定まり、特にＰ´/P0が臨界圧力比以下の
場合、Ｍは１以上となる。
圧縮性の一次元流で断熱膨張すると仮定すれば、原料の
到達マッハ数Ｍは、上流側の圧力P0と下流側の圧力Ｐ´
とから次式で定まり、特にＰ´/P0が臨界圧力比以下の
場合、Ｍは１以上となる。
尚、音速ａは局所温度をＴ、気体定数をＲとすると、次
式で求めることができる。
式で求めることができる。
また、流出口1cの開口面積Ａ及びのど部1bの開口面積Ａ
＊とマッハ数Ｍには次の関係がある。
＊とマッハ数Ｍには次の関係がある。
従って、開口面積比A/A＊によって（３）式から定まる
Ｍに応じて圧力比P/P0を臨界圧力比に調整することによ
って、拡大縮小ノズルから噴出する原料を超音速の適正
膨張流として噴出させることができる。ここで、原料室
７と反応室2aの圧力比が臨界圧力比に等しくなっている
ときの原料流の膨張を適正膨張という。また、このとき
の原料の速度ｕは、次の（４）式によって求めることが
できる。
Ｍに応じて圧力比P/P0を臨界圧力比に調整することによ
って、拡大縮小ノズルから噴出する原料を超音速の適正
膨張流として噴出させることができる。ここで、原料室
７と反応室2aの圧力比が臨界圧力比に等しくなっている
ときの原料流の膨張を適正膨張という。また、このとき
の原料の速度ｕは、次の（４）式によって求めることが
できる。
ここでT0は原料室７の気体温度である。
上述のような超音速の適正膨張流として原料を一定方向
へ噴出させると、原料は噴出直後の噴流断面をほぼ保ち
ながら直進し、ビーム化される。これによって原料は、
最小限の拡散で反応室2a,2b及び捕集室６内の空間中
を、これらの壁面との干渉のない空間的に独立状態で、
かつ超音速で噴出されることになる。
へ噴出させると、原料は噴出直後の噴流断面をほぼ保ち
ながら直進し、ビーム化される。これによって原料は、
最小限の拡散で反応室2a,2b及び捕集室６内の空間中
を、これらの壁面との干渉のない空間的に独立状態で、
かつ超音速で噴出されることになる。
ノズル１として縮小拡大ノズルを用いる場合、第２図
（ａ）に示されるように、流出口1c位置で内周面が中心
軸に対してほぼ平行になっていることが好ましい。これ
は、噴出される原料の流れ方向が、流出口1c内周面の方
向によって影響を受けるので、できるだけ平行流にさせ
やすくするためである。しかし、第２図（ｂ）に示され
るように、のど部1bから流出口1cへ至る内周面の中心軸
に対する角度αを、７゜以下好ましくは５゜以下とすれ
ば、剥離現象を生じにくく、噴出する原料の流れはほぼ
均一に維持されるので、この場合はことさら上記のよう
に平行にしなくともよい。平行部の形成を省略すること
により、縮小拡大ノズルの作製が容易となる。また、縮
小拡大ノズルを第２図（ｃ）に示されるような矩形のも
のとすれば、スリット状に原料を噴出させることができ
る。この矩形ノズルは、図示される横長状態として用い
ても縦長状態で用いてもよい。
（ａ）に示されるように、流出口1c位置で内周面が中心
軸に対してほぼ平行になっていることが好ましい。これ
は、噴出される原料の流れ方向が、流出口1c内周面の方
向によって影響を受けるので、できるだけ平行流にさせ
やすくするためである。しかし、第２図（ｂ）に示され
るように、のど部1bから流出口1cへ至る内周面の中心軸
に対する角度αを、７゜以下好ましくは５゜以下とすれ
ば、剥離現象を生じにくく、噴出する原料の流れはほぼ
均一に維持されるので、この場合はことさら上記のよう
に平行にしなくともよい。平行部の形成を省略すること
により、縮小拡大ノズルの作製が容易となる。また、縮
小拡大ノズルを第２図（ｃ）に示されるような矩形のも
のとすれば、スリット状に原料を噴出させることができ
る。この矩形ノズルは、図示される横長状態として用い
ても縦長状態で用いてもよい。
ここで、前記剥離現象とは縮小拡大ノズルの内面に突起
物等があった場合に、縮小拡大ノズルの内面と流過流体
間の境界層が大きくなって、流れが不均一になる現象を
いい、噴出流が高速になるほど生じやすい。前述の角度
αは、この剥離現象防止のために、縮小拡大ノズルの内
面仕上げ精度が劣るものほど小さくすることが好まし
い。縮小拡大ノズルの内面は、JIS B 0601に定められ
る、表面仕上げ精度を表わす逆三角形マークで三つ以
上、最適には四つ以上が好ましい。特に、縮小拡大ノズ
ルの拡大部における剥離現象が、その後の原料の流れに
大きく影響するので、上記仕上げ精度を、この拡大部を
重点にして定めることによって、縮小拡大ノズルの作製
を容易にできる。また、やはり剥離現象の発生防止のた
め、のど部1bは滑らかな湾曲面とし、断面積変化率にお
ける微係数が∞とならないようにする必要がある。
物等があった場合に、縮小拡大ノズルの内面と流過流体
間の境界層が大きくなって、流れが不均一になる現象を
いい、噴出流が高速になるほど生じやすい。前述の角度
αは、この剥離現象防止のために、縮小拡大ノズルの内
面仕上げ精度が劣るものほど小さくすることが好まし
い。縮小拡大ノズルの内面は、JIS B 0601に定められ
る、表面仕上げ精度を表わす逆三角形マークで三つ以
上、最適には四つ以上が好ましい。特に、縮小拡大ノズ
ルの拡大部における剥離現象が、その後の原料の流れに
大きく影響するので、上記仕上げ精度を、この拡大部を
重点にして定めることによって、縮小拡大ノズルの作製
を容易にできる。また、やはり剥離現象の発生防止のた
め、のど部1bは滑らかな湾曲面とし、断面積変化率にお
ける微係数が∞とならないようにする必要がある。
縮小拡大ノズルの材質としては、例えば鉄、ステンレス
スチールその他の金属の他、アクリル樹脂、ポリ塩化ビ
ニル、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン等
の合成樹脂、セラミック材料、石英、ガラス等、広く用
いることができる。この材質の選択は、原料との非反応
性、加工性、真空系内におけるガス放出性等を考慮して
行えばよい。また、縮小拡大ノズルの内面に、原料の付
着・反応を生じにくい材料をメッキ又はコートすること
もできる。具体例としては、ポリフッ化エチレンのコー
ト等を挙げることができる。
スチールその他の金属の他、アクリル樹脂、ポリ塩化ビ
ニル、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン等
の合成樹脂、セラミック材料、石英、ガラス等、広く用
いることができる。この材質の選択は、原料との非反応
性、加工性、真空系内におけるガス放出性等を考慮して
行えばよい。また、縮小拡大ノズルの内面に、原料の付
着・反応を生じにくい材料をメッキ又はコートすること
もできる。具体例としては、ポリフッ化エチレンのコー
ト等を挙げることができる。
縮小拡大ノズルの長さは、装置の大きさ等によって任意
に定めることができる。ところで、縮小拡大ノズルを流
過するときに、原料は、保有する熱エネルギーが運動エ
ネルギーに変換される。そして、特に超音速で噴出され
る場合、熱エネルギーは著しく小さくなって冷却状態を
作り出すこともできる。このような低温状態を利用し
て、原料のエネルギーを固定化して噴出させることも可
能である。
に定めることができる。ところで、縮小拡大ノズルを流
過するときに、原料は、保有する熱エネルギーが運動エ
ネルギーに変換される。そして、特に超音速で噴出され
る場合、熱エネルギーは著しく小さくなって冷却状態を
作り出すこともできる。このような低温状態を利用し
て、原料のエネルギーを固定化して噴出させることも可
能である。
第３図で本発明の他の実施例を説明する。
第１図のものと同様に、原料室５と反応室2a,2bと捕集
室６が直列されているが、これら各室間には、やはり開
口部３を有する調整室12a〜12cが介在されている。この
調整室12a〜12cは、バルブ8e〜8g及び浄化器9a〜9cを介
してポンプ10a〜10cに接続されている。調整室12aは、
ノズル１の前後の圧力比を調整しやすくするためのもの
で、調整室12b,12cは、反応室2a,2b及び捕集室６間相互
の雰囲気の混合を防止するためのものである。特に調整
室12a,12bは、反応室2a,2bに比し強く排気すると、この
雰囲気の混合をより一層確実に防止できる。
室６が直列されているが、これら各室間には、やはり開
口部３を有する調整室12a〜12cが介在されている。この
調整室12a〜12cは、バルブ8e〜8g及び浄化器9a〜9cを介
してポンプ10a〜10cに接続されている。調整室12aは、
ノズル１の前後の圧力比を調整しやすくするためのもの
で、調整室12b,12cは、反応室2a,2b及び捕集室６間相互
の雰囲気の混合を防止するためのものである。特に調整
室12a,12bは、反応室2a,2bに比し強く排気すると、この
雰囲気の混合をより一層確実に防止できる。
尚、第３図において、第１図と同じ符号は同じ部材を表
わすものである。また、本発明におけるノズル１の上流
側と下流側は、ノズル１から原料を噴出させる圧力調整
が可能であれば、加圧、減圧、密閉、開放を問わない。
また、反応室2a,2bは、二室に限らず、三室以上とする
こともできる。
わすものである。また、本発明におけるノズル１の上流
側と下流側は、ノズル１から原料を噴出させる圧力調整
が可能であれば、加圧、減圧、密閉、開放を問わない。
また、反応室2a,2bは、二室に限らず、三室以上とする
こともできる。
本発明の装置のエネルギー付与手段3a,3bとして光エネ
ルギーを照射するものを用いた場合について具体的に述
べる。例えば、ジシラン（Si2H6）とヘキサフロロエタ
ン（C2F6）の混合ガスからSiCを主体とする膜を得る場
合に、ジシランの光分解に必要なエネルギーを、まず反
応室2aにおいてエキシマ・レーザで付与し、ヘキサフロ
ロエタンの光分解に必要なエネルギーを、次の反応室2b
において波長可変レーザで付与する。
ルギーを照射するものを用いた場合について具体的に述
べる。例えば、ジシラン（Si2H6）とヘキサフロロエタ
ン（C2F6）の混合ガスからSiCを主体とする膜を得る場
合に、ジシランの光分解に必要なエネルギーを、まず反
応室2aにおいてエキシマ・レーザで付与し、ヘキサフロ
ロエタンの光分解に必要なエネルギーを、次の反応室2b
において波長可変レーザで付与する。
このときジシランからはシリコンの活性種（例えば、・
SiH3）、ヘキサフロロエタンからは炭素の活性種（例え
ば、・CF3）がそれぞれ選択的に得られる。
SiH3）、ヘキサフロロエタンからは炭素の活性種（例え
ば、・CF3）がそれぞれ選択的に得られる。
本発明の場合、流れは超音速であるため、順々にエネル
ギーを付与しても活性種は、その寿命に比し充分に反応
する時間を有する。
ギーを付与しても活性種は、その寿命に比し充分に反応
する時間を有する。
また、上記の場合にはＦを含む活性種の方が寿命が長い
ため、ヘキサフロロエタンを先に励起するとさらに効果
的である。
ため、ヘキサフロロエタンを先に励起するとさらに効果
的である。
本発明を熱エネルギーに利用する場合の例としては、パ
リレン二量体を熱分解し（400℃程度）、単量体化した
後、熱重合（800℃程度）し、基体11上にビーム性を生
かした成膜をする事があげられる。
リレン二量体を熱分解し（400℃程度）、単量体化した
後、熱重合（800℃程度）し、基体11上にビーム性を生
かした成膜をする事があげられる。
［発明の効果］ 本発明によれば、多段の気相反応を一連の系内で連続し
て行うことができるので、新しい機能特性を持った微粒
子等を効率よく生成させることが可能である。
て行うことができるので、新しい機能特性を持った微粒
子等を効率よく生成させることが可能である。
第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図（ａ）〜
（ｃ）は各々縮小拡大ノズルの形状例を示す図、第３図
は他の実施例を示す説明図である。 1:ノズル、2a,2b:反応室、 3a,3b:エネルギー付与手段、4:開口部、 5:原料室、6:捕集室、7:原料タンク、 8a〜8g:バルブ、9a〜9c:浄化器、 10a〜10c:ポンプ、11:基体、 12a〜12c:調整室。
（ｃ）は各々縮小拡大ノズルの形状例を示す図、第３図
は他の実施例を示す説明図である。 1:ノズル、2a,2b:反応室、 3a,3b:エネルギー付与手段、4:開口部、 5:原料室、6:捕集室、7:原料タンク、 8a〜8g:バルブ、9a〜9c:浄化器、 10a〜10c:ポンプ、11:基体、 12a〜12c:調整室。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田 透 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 安藤 謙二 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 神谷 攻 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】原料を噴出するノズルの下流側の流路に沿
って、各々異なるエネルギー付与手段を有する複数の反
応室を配列したことを特徴とする反応装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61224929A JPH074523B2 (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 反応装置 |
| EP87308473A EP0261973B1 (en) | 1986-09-25 | 1987-09-24 | Device and process for treating fine particles |
| DE8787308473T DE3767953D1 (de) | 1986-09-25 | 1987-09-24 | Vorrichtung und verfahren zur behandlung feiner teilchen. |
| US07/443,862 US4991541A (en) | 1986-09-25 | 1989-11-30 | Device and process for treating fine particles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61224929A JPH074523B2 (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 反応装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6380843A JPS6380843A (ja) | 1988-04-11 |
| JPH074523B2 true JPH074523B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=16821385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61224929A Expired - Lifetime JPH074523B2 (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 反応装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4991541A (ja) |
| EP (1) | EP0261973B1 (ja) |
| JP (1) | JPH074523B2 (ja) |
| DE (1) | DE3767953D1 (ja) |
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| WO1991019016A1 (fr) * | 1990-05-19 | 1991-12-12 | Institut Teoreticheskoi I Prikladnoi Mekhaniki Sibirskogo Otdelenia Akademii Nauk Sssr | Procede et dispositif de revetement |
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1986
- 1986-09-25 JP JP61224929A patent/JPH074523B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-09-24 EP EP87308473A patent/EP0261973B1/en not_active Expired
- 1987-09-24 DE DE8787308473T patent/DE3767953D1/de not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-11-30 US US07/443,862 patent/US4991541A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| EP0261973B1 (en) | 1991-02-06 |
| US4991541A (en) | 1991-02-12 |
| DE3767953D1 (de) | 1991-03-14 |
| JPS6380843A (ja) | 1988-04-11 |
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