WO2004020086A1 - ナノ粒子の製造方法及び製造装置、並びにナノ粒子の保存方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、懸濁粒子で懸濁された被処理液８のレーザ光照射部位２ａにレーザ光を照射しレーザ光照射部位２ａでの懸濁粒子を粉砕してナノ粒子を製造するナノ粒子製造方法において、被処理液８のレーザ光照射部位２ａを冷却する。この場合、被処理液８が冷却されることで各懸濁粒子が全体にわたって冷却される。この被処理液８の部位２ａにレーザ光を照射すると、その部位２ａにおいて懸濁粒子の表面でレーザ光が吸収される。このとき、被処理液８は冷却されているため、レーザ光照射部位２ａにおいては、懸濁粒子の内部と表面、及び懸濁粒子の表面と被処理液との間に顕著な温度差が生じて、高効率なナノ粒子化が実現される。

Description

糸田 »

ナノ粒子の製造方法及び製造装置、 並びにナノ粒子の保存方法

技術分野

【0 0 0 1】 本発明は、 ナノ粒子の製造方法及び製造装置、 並びにナノ粒子の 保存方法に係り、 より詳しくは、 懸濁粒子で懸濁された被処理液のレーザ光照射 部位にレーザ光を照射することによりレーザ光照射部位における懸濁粒子を粉碎 してナノ粒子を製造するナノ粒子の製造方法及び製造装置、 並びにナノ粒子の保 存方法に関する。

背景技術

【0 0 0 2】 ナノ粒子化は、 極端な表面積の増大をもたらす。 このため、 ナノ 粒子とその周囲との反応性が高まり、 且つ物質固有の性質が出現しゃすくなる。 また、 粒子が難溶性 ·不溶性の物質である場合、 そのナノ粒子化によりナノ粒子 を溶媒中に擬似的に可溶化した状態 （ナノ粒子が溶媒中に懸濁している状態であ るが、 光散乱がないため擬似的に可溶化しているように見える状態） にすること もできる。

【0 0 0 3】 このため、 ナノ粒子化の技術は、 新しい物質の調合方法を提供で きる可能性があり、 幅広い分野での応用が期待される。

【0 0 0 4】 このようなナノ粒子化方法として、 従来、 特開 2 0 0 1— 1 1 3 1 5 9号公報に開示されるものが知られている。 同公報には、 有機化合物を溶媒 中に分散させた後、 レーザ光を照射することによって、 この有機化合物の微粒子 (ナノ粒子） を得るナノ粒子化方法が開示されている。

発明の開示

【0 0 0 5】 しカゝし、 上記従来の公報に記載のナノ粒子化方法は、 ナノ粒子化 の効率が未だ十分でないという課題を有していた。

【0 0 0 6】 本発明は、 上記事情に鑑みてなされたものであり、 高効率なナノ 粒子化を実現できるナノ粒子の製造方法及び製造装置並びにナノ粒子の保存方法 を提供することを目的とする。

【0 0 0 7】 本発明者らは、 上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、 レーザ光照射部位を冷却してレーザ光を照射することによりナノ粒子化の効率が 非常に上がることを見出し、 本発明を完成するに至った。

【0 0 0 8】 すなわち、 本発明によるナノ粒子の製造方法は、 懸濁粒子で懸濁 された被処理液のレーザ光照射部位にレーザ光を照射することによりレーザ光照 射部位における懸濁粒子を粉砕してナノ粒子を製造するナノ粒子製造工程を含む とともに、 レーザ光照射部位にレーザ光を照射する前に、 被処理液のレーザ光照 射部位を冷却することを特徴とする。

【0 0 0 9】 この発明によれば、 被処理液が冷却されることにより、 各懸濁粒 子が全体にわたつて冷却される。 この冷却された被処理液のレーザ光照射部位に レーザ光を照射すると、 レーザ光照射部位における懸濁粒子の表面でレーザ光が 吸収される。 このとき、 被処理液は冷却されているため、 レーザ光照射部位にお いては、 懸濁粒子の内部と表面、 及び懸濁粒子の表面と被処理液との間に顕著な 温度差が生じる。 従って、 懸濁粒子が容易に粉砕されて高効率なナノ粒子化が行 われる。

【0 0 1 0】 また、 本発明によるナノ粒子の製造装置は、 被処理液を収容する 処理チャンバと、 被処理液のレーザ光照射部位にナノ粒子製造用レーザ光を照射 するナノ粒子製造用レーザ装置と、 被処理液のレーザ光照射部位を冷却すること が可能な温度調整装置とを備え、 懸濁粒子で懸濁された被処理液のレーザ光照射 部位にナノ粒子製造用レーザ光を照射することによりレーザ光照射部位における 懸濁粒子を粉砕してナノ粒子を製造することを特徴とする。

【0 0 1 1】 このような装置によれば、 上記したナノ粒子の製造方法を有効に 実施できる。 すなわちこの装置の発明によれば、 温度調整装置により被処理液が 低温とされることで、 各懸濁粒子が全体にわたって冷却される。 そして、 ナノ粒 子製造用レーザ装置により被処理液のレーザ光照射部位にナノ粒子製造用レーザ 光を照射すると、 レーザ光照射部位において、 主として懸濁粒子の表面でナノ粒 子製造用レーザ光が吸収される。 このとき、 被処理液は冷却されているため、 レ 一ザ光照射部位において、 懸濁粒子の内部と表面、 及び懸濁粒子の表面と被処理 液との間に顕著な温度差が生じる。 従って、 懸濁粒子が容易に粉砕されて高効率 なナノ粒子化が行われる。

【0 0 1 2】 また本発明によるナノ粒子の保存方法は、 ナノ粒子が懸濁された 被処理液を固相状態で保存することを特徴とする。 この保存方法によれば、 ナノ 粒子が懸濁された状態を長期間保存することが可能となる。

図面の簡単な説明

【0 0 1 3】 図 1は、 ナノ粒子の製造装置の一実施形態を示す概略図である。 【0 0 1 4】 図 2は、 ナノ粒子の製造装置の他の実施形態を示す概略図である

【0 0 1 5】 図 3は、 処理チャンバを部分的に示す斜視図である。

【0 0 1 6】 図 4は、 実施例 1及び比較例 1 , 2に係る吸光度の測定結果を示 すグラフである。

発明を実施するための最良の形態

【0 0 1 7】 以下、 本発明の実施形態について詳細に説明する。

【0 0 1 8】 図 1は、 本発明に係るナノ粒子の製造装置の第 1実施形態を示す 概略図である。 図 1に示すように、 ナノ粒子の製造装置 1は、 懸濁粒子で懸濁さ れた被処理液 8を収容する処理チャンバ 2と、 処理チャンバ 2内の被処理液 8を 室温以下の低温まで冷却することが可能であり且つ被処理液 8を急冷することが 可能な恒温装置 （温度調整装置） 3と、 処理チャンバ 2内の被処理液 8を撹拌す る撹拌装置 （図示せず） とを備えている。

【0 0 1 9】 またナノ粒子の製造装置 1は、 処理チャンバ 2のレーザ光照射部 位 2 aにナノ粒子製造用レーザ光 9を照射し、 懸濁粒子を粉砕してナノ粒子を製 造するナノ粒子製造用レーザ装置 5と、 恒温装置 3及びレーザ装置 5を制御する 制御装置 6を備えている。 なお、 被処理液 8としては、 例えば水にバナジルフタ ロシアニン （以下、 「VOP c」 という） 粒子を懸濁させたものが用いられる。 【0020】 処理チャンバ 2は、 ナノ粒子製造用レーザ装置 5から出射される レーザ光 9の波長に対して透明な材質のもの、 例えば石英などが用いられる。 撹 拌装置は、 例えばマグネットスターラと、 撹拌子とで構成される。 また恒温装置 3としては、 例えば、 ペルチェ素子を利用した冷却装置や液体窒素を利用した急 冷装置等を使用することが好適である。

【0 02 1】 ナノ粒子製造用レーザ装置 5は、 400〜 1 80 nmの波長のレ 一ザ光を出射するものであることが好ましい。 波長が 400 nmより長いと、 ナ ノ粒子化の効率が低下する傾向があり、 1 80 nmより短いと、 レーザ照射の光 エネルギーが溶媒、 例えば水に吸収される傾向がある。 ナノ粒子製造用レーザ装 置 5はレーザ光源を備えている。 レーザ光源として例えば N d ： YAGレーザが 用いられる場合、 Nd ： YAGレーザの基本波長が 1 0 6 4 nmであるため、 こ の光を第 3高調波の光 （波長 3 5 5 nm) に変換すべく、 レーザ装置 5は、 非線 形光学結晶 KDPを含む高調波ユニットを更に備える必要がある。 なお、 レーザ 光源として、 エキシマーレーザ （1 9 3 n m、 248 nm, 3 08 nm, 3 5 1 nm) や窒素レーザ （3 3 7 nm) を用いることも可能である。

【002 2】 制御装置 6は、 例えば恒温装置 3の温度が所定値以下となった場 合にレーザ装置 5を作動させるように制御し、 恒温装置 3の温度が所定値を超え る場合にレーザ装置 5を停止するように、 高効率のナノ粒子化処理を常に維持で きるよう被処理液の温度制御、 レーザ照射有無の制御、 照射時間等の制御を行う

【0023】 次に、 上記ナノ粒子の製造装置 1を用いたナノ粒子の製造方法に ついて説明する。

【0024】 まず、 ナノ粒子化すべき懸濁粒子で懸濁された被処理液 8を処理

2内に投入する。 そして、 撹拌装置により被処理液 8を撹拌する。 これ により、 被処理液 8における懸濁粒子の懸濁状態が維持される。

【0 0 2 5】 次に、 恒温装置 3により被処理液 8を冷却する。 これにより、 各 懸濁粒子が全体にわたって冷却される。 このとき、 被処理液 8は、 室温以下、 好 ましくは 1 0 °C以下まで低温化される。

【0 0 2 6】 温度が所定の温度以下まで低下したら、 制御装置 6によりレーザ 装置 5を作動し、 レーザ装置 5からのレーザ光 9を、 処理チャンバ 2内に収容さ れた被処理液 8のレーザ光照射部位 2 aに照射する （ナノ粒子製造工程）。 このと き、 レーザ光照射部位 2 aにおいては、 主として懸濁粒子の表面でレーザ光が吸 収される。 このとき、 被処理液は所定の温度以下の低温とされているため、 懸濁 粒子の内部と表面、 及び懸濁粒子の表面と被処理液との間に顕著な温度差が生じ る。 従って、 懸濁粒子が容易に粉砕され、 高効率なナノ粒子化が実現される。 【0 0 2 7】 こうしてナノ粒子が生成されると、 ナノ粒子は光を散乱しにくく なるため、 ナノ粒子化が進むにつれて、 擬似的可溶化状態、 すなわち透明な状態 となっていく。 このため、 ナノ粒子の生成は、 被処理液の透明度によって判別す ることが可能である。

【0 0 2 8】 また、 パルスの繰り返し周波数は、 処理効率を考慮すると高い繰 返し周波数が好ましい。 ただし、 高い周波数では被処理液を加熱するため、 恒温 装置の性能を維持できる範囲の加熱エネルギーになるようなパルスの繰返し周波 数にする必要がある。

【0 0 2 9】 上記のようにして生成されたナノ粒子は通常、 活性を有している 。 このため、 ナノ粒子生成後にレーザ装置 5を停止し、 この状態でしばらく放置 すると、 ナノ粒子が凝集を起こしてしまう。 そこで、 ナノ粒子の凝集を阻止し、 ナノ粒子の分散状態を保持する必要がある。

【0 0 3 0】 このためには、 ナノ粒子生成後に、 恒温装置 3により被処理液 8 を急冷凝固する （急冷凝固工程)。 これにより、 ナノ粒子の懸濁状態を長時間にわ たって保持することができる。 【0 0 3 1】 ここで、 急冷とは、 レーザ光照射部位の凝固進行速度がナノ粒子 のブラウン運動速度よりも速い速度で被処理液を冷却する状態を示している。 こ の状態を満たさない緩やかな冷却凝固では、 ナノ粒子が凝固した固相中に取り込 まれる確率が低くなり、 よって凝固していない液相中で凝集する傾向がある。 【0 0 3 2】 ナノ粒子を保存する場合は、 急冷凝固した後、 被処理液 8の凝固 点以下の温度に保持すればよい。 すなわち、 被処理液 8を固相状態にして保持す ればよい。 従って、 急冷凝固した後は、 通常の冷凍庫に保管すれば十分である。 これによりナノ粒子を、 長期間にわたって懸濁された状態で保存することができ る。

【0 0 3 3】 次に、 本発明のナノ粒子製造装置の第 2実施形態について説明す る。

【0 0 3 4】 図 2は、 本発明に係るナノ粒子製造装置の第 2実施形態を示す概 略図である。 図 2に示すように、 本実施形態のナノ粒子製造装置 1 0は、 第 1に 、 処理チャンバ 2を移動させる X Y Zステージ 1 1と、 処理チャンバ 2内におけ る被処理液 8が凝固体とされた時にその凝固体におけるレーザ光照射部位 2 aを 解凍する解凍用レーザ装置 1 2と、 解凍されたレーザ光照射部位 2 aの中心に、 レーザ光の光捕捉作用により懸濁粒子を集める光捕捉用レーザ装置 1 3と、 解凍 用レーザ装置 1 2、 光捕捉用レーザ装置 1 3及びナノ粒子製造用レーザ装置 5か らの各レーザ光を被処理液の同一部位に照射する光学系 1 6とを更に備える点で 第 1実施形態のナノ粒子製造装置 1と相違する。

【0 0 3 5】 ここで、 解凍用レーザ装置 1 2としては、 被処理液もしくは懸濁 粒子において吸収のある波長のレーザ光を出射するものが好ましい。 例えば懸濁 粒子が V O P cである場合、 V O P cは、 5 0 0〜9 0 0 n mの波長域の光を吸 収するため、 解凍用レーザ装置 1 2としては、 例えばアルゴンイオンレーザ （4 8 8 n m, 5 1 4 n m) が用いられる。 また光捕捉用レーザ装置 1 3としては、 被処理液もしくは懸濁粒子において吸収の無い波長のレーザ光を出射するものが 好ましい。 例えば懸濁粒子が V O P cである場合、 V O P cは、 5 0 0〜 9 0 0 n mの波長域の光を吸収するため、 光捕捉用レーザ装置 1 3としては、 例えば Y A Gレーザ （ 1 0 6 4 n m) が用いられる。

【0 0 3 6】 また、 ナノ粒子製造用レーザ装置 5と処理チャンバ 2のレーザ光 照射部位 2 aとを結ぶ線上、 すなわち光軸 1 7上には、 光学系 1 6として、 例え ば第 1ハーフミラー 1 4及び第 2ハーフミラー 1 5が配置されている。 そして、 解凍用レーザ装置 1 2から出射される解凍用レーザ光は、 第 1ハーフミラー 1 4 で反射され、 ナノ粒子製造用レーザ装置 5の光軸 1 7を通り、 上記レーザ光照射 部位 2 aと同一部位に照射されるようになっている。 また光捕捉用レーザ装置 1 3から出射される光捕捉用レーザ光も、 第 2ハーフミラー 1 5で反射され、 ナノ 粒子製造用レーザ装置 5の光軸 1 7を通り、 上記レーザ光照射部位 2 aと同一部 位に照射されるようになっている。

【0 0 3 7】 更に、 ナノ粒子製造装置 1 0においては、 X Y Zステージ 1 1を 動かすことで、 処理チャンバ 2におけるレーザ光照射部位 2 aを自由に変更する ことができる。

【0 0 3 8】 第 2に、 ナノ粒子製造装置 1 0は、 制御装置 6力 恒温装置 3及 び X Y Zステージ 1 1に連動してナノ粒子製造用レーザ装置 5、 解凍用レーザ装 置 1 2及び光捕捉用レーザ装置 1 3を制御する点でも第 1実施形態のナノ粒子製 造装置 1と相違する。

【0 0 3 9】 本実施形態のナノ粒子製造装置 1 0においては、 以下のようにし て懸濁粒子のナノ粒子化を行う。

【0 0 4 0】 すなわち、 まず、 X Y Zステージ 1 1を動かして処理チャンバ 2 におけるレーザ光照射部位 2 aを決定する。 レーザ照射部位 2 aは、 図 3に示す ように、 レーザ光が通過する領域である。 次に、 恒温装置 3により被処理液 8の 全体を冷却凝固して凝固体とする （冷却凝固工程)。 この後は、 この温度を保持す る。 【0 0 4 1】 続いて、 解凍用レーザ装置 1 2を作動し、 解凍用レーザ光を出射 する。 すると、 解凍用レーザ光は、 第 1ハーフミラー 1 4で反射されて凝固体に おけるレーザ光照射部位 2 aに照射される。 これにより、 レーザ光照射部位 2 a における被処理液 8若しくは懸濁粒子によって解凍用レーザ光が吸収され、 熱が 発生し、 この熱によりレーザ光照射部位 2 aが解凍される （解凍工程)。

【0 0 4 2】 次に、 解凍用レーザ装置 1 2を作動したまま、 光捕捉用レーザ装 置 1 3を作動し、 光捕捉用レーザ光を出射する。 すると、 光捕捉用レーザ光は、 第 2ハーフミラー 1 5で反射された後、 レーザ光照射部位 2 aに照射される （光 捕捉工程)。 このとき、解凍されたレーザ照射部位 2 aに存在する大粒径の懸濁粒 子が光捕捉用レーザ光の光捕捉作用により光軸 （レーザ照射部位の中心） 1 7上 に集まる。 光捕捉作用は、 大粒径の粒子ほど大きく、 これにより大粒径粒子の光 軸 1 7上への選択的配置が可能になる。 よって、 レーザ光照射部位 2 aの光軸 1 7上における懸濁粒子の密度が高くなる。 このような技法は、 レーザ照射部位以 外の部分で生じるナノ粒子同士の凝集を阻止するとともに、 局所部位のみの解凍 であるために比較的簡単に冷却処理できるメリットがある。

【0 0 4 3】 最後に、 解凍用レーザ装置 1 2及び光捕捉用レーザ装置 1 3を作 動したまま、 ナノ粒子製造用レーザ装置 5を作動させる。 すると、 ナノ粒子製造 用レーザ光は、 第 1ハーフミラ一 1 4及び第 2ハーフミラー 1 5を順次透過して レーザ光照射部位 2 aに照射される （ナノ粒子製造工程）。 このとき、 レーザ光照 射部位 2 aにおける懸濁粒子が高密度状態となっている。 またレーザ光照射部位 2 aの中心は通常、 レーザ光の強度が大きくなつている。 このため、 ナノ粒子製 造用レーザ装置 5により、 レーザ光照射部位 2 aにナノ粒子製造用レーザ光を照 射すると、 より高効率の光粉砕が実現できる。 '

【0 0 4 4】 ナノ粒子化処理後は、 解凍用レーザ装置 1 2、 光捕捉用レーザ装 置 1 3及びナノ粒子製造用レーザ装置 5によるレーザ光の照射を止める （レーザ 照射停止工程)。 これにより、解凍していた部分の冷却が始まり、 局所であるため に自然と急冷凝固する。 これにより、 この凝固体を被処理液の凝固点以下の低温 で保持することで、 ナノ粒子の懸濁状態を長時間にわたって保持できる。

【004 5】 本発明は、 前述した第 1及び第 2実施形態に限定されるものでは ない。 例えば上記実施形態では、 懸濁粒子として有機化合物である VOP cが用 いられているが、 懸濁粒子は、 VOP cに限らず、 他の有機化合物であってもよ レ、。 他の有機化合物としては、 例えば不溶性薬剤であるイブプロフェン （ i b u p r o f e n)、 クロベタゾンフチレ一ト (c l o b e t a s o n e b u t y r a t e) 等が挙げられる。

【0046】 また、 上記実施形態では、 VOP cを懸濁させる溶媒として水を 用いているが、 懸濁粒子と溶媒はこれらの組合せに限定されるものではなく、 懸 濁粒子が溶媒に懸濁される組合せであればよレ、。

【0047】 更に、 上記実施形態においては、 被処理液にナノ粒子製造用レー ザ光を照射する前に、 界面活性剤 （例えば、 イオン性界面活性剤として SD S、 イオン化しない非イオン性界面活性剤として I g e p a 1、 医薬品への添加が認 められている Tw e e nなど） を添加することが好ましい。 この場合、 ナノ粒子 製造用レーザ光を被処理液に照射する時により高効率なナノ粒子化が行われる。 また、 レーザ光照射後は、 生成されたナノ粒子同士の凝集が十分に阻止される。

【0048】 また、 上記実施形態では、 保存されるナノ粒子として、 上記ナノ 粒子の製造方法で製造されたナノ粒子が用いられているが、 本発明のナノ粒子の 保存方法で保存されるナノ粒子は、 上記ナノ粒子の製造方法で製造されたナノ粒 子にのみ限定されるものではなく、 上記ナノ粒子の製造方法以外の製造方法で製 造されたナノ粒子であってもよい。

【0049】 次に、 実施例により、 本発明の内容をより具体的に説明するが、 本発明は、 以下の実施例に限定されるものではない。

【0050】 （実施例 1 )

【005 1】 VOP cの粉体を水中に懸濁したサンプル溶液 （VOP c ： 0. 5 m g/m 1 ) を 1 OmmX 1 OmmX 4 Ommの石英角セノレに 3 m 1分注した 後、 恒温装置 （H I TACH I製 1 3 1— 0040温度表示付恒温セルホルダ） を用いて、 サンプル溶液の温度を 5 °Cまで低下させた。

【0052】 そして、 Nd ： YAGレーザの 3倍高調波 （80mJZc m²P u l s e、 FWHM=4 n s、 2 OH z) を、 サンプル溶液に 1 5分間照射した

。 その結果、 サンプル溶液全体が透明となった。 このため、 VOP cのナノ粒子 化が進行し、 ナノ粒子の擬似的可溶化が起こつたものと考えられる。

【0053】 そこで、 レーザ光照射後のサンプル溶液の吸光度を、 吸光度測定 装置により測定した。 結果を図 4に示す。 図 4に示すように、 吸光度は、 VOP cの吸収波長である 500〜900 nm付近で顕著に大きくなっていることが分 かった。 被処理液中に懸濁されている VOP c粒子が微細化すると、 表面積の増 大により粒子固有の光吸収は大きくなることから、 光照射処理によりナノ粒子が 効率よく生成されていることが分かる。 なお、 4つの吸光度曲線のうち最も下に ある吸光度曲線は、 レーザ光照射前のものである。

【0054】 次に、 サンプル溶液においてナノ粒子の擬似的可溶化状態を保持 するため、 恒温装置によりサンプル溶液の凝固進行速度がナノ粒子のブラウン運 動速度よりも速くなるように液体窒素による急冷を行った。 その結果、 サンプル 溶液は、 透明のまま凝固していた。 このことから、 このような急冷を行うことに より、 ナノ粒子の擬似的可溶化状態が保持され、 ナノ粒子の凝集が十分に防止で きたものと考えられる。 '

【0055】 なお、 本実施例でレーザ光照射したサンプル溶液を、 通常の冷蔵 庫に入れて冷却したところ、 凝固体一被処理液間の界面において不透明な箇所が 確認され、 せっかく得られたナノ粒子擬似的可溶化状態が大きく損なわれた。 こ のことから、 通常の冷却では、 被処理液の凝固進行速度がナノ粒子のブラウン運 動速度よりも遅く、 ナノ粒子が凝固した固相中に取り込まれる確率が低くなり、 凝固していない液相中でナノ粒子の凝集が生じてしまうものと考えられる。 【0056】 （比較例 1 )

【0057】 サンプル溶液の温度を 35でにした以外は実施例 1と同様にして VOP cをナノ粒子化した。 そして、 実施例 1と同様にしてサンプル溶液の吸光 度を測定した。 結果を図 4に示す。 図 4に示すように、 吸光度は、 実施例 1に比 ベてかなり低くなつていることが分かる。 このことから、 光照射処理後のナノ粒 子の生成効率は不十分であると考えられる。

【0058】 （比較例 2 )

【0059】 サンプル溶液の温度を 70°Cに加熱した以外は実施例 1と同様に して VOP cをナノ粒子化した。 そして、 実施例 1と同様にしてサンプル溶液の 吸光度を測定した。 結果を図 4に示す。 図 4に示すように、 吸光度は、 実施例 1 に比べてかなり低いことはもちろん、 比較例 1に比べてもかなり低くなっている ことが分かる。 このことから、 光照射処理後のナノ粒子の生成効率は不十分であ ると考えられる。

【0060】 （実施例 2 )

【006 1】 本実施例では、 図 2の装置を用いて、 以下のようにして VOP c のナノ粒子化処理を行った。

【0062】 まず、 XYZステージ 1 1を動かして 1 OmmX 1 OmmX 40 mmの石英角セルにおけるレーザ光照射部位を決定した。 次いで、 バナジルフタ ロシアニン （VOP c) の粉体を水中に懸濁したサンプル溶液 （VOP c ： 0. 5mg/m 1 ) を石英角セルに 3 m 1分注した。 その後、 実施例 1と同じ恒温装 置を用いて、 サンプル溶液を一 5°Cまで冷却凝固して凝固体を得た。

【0063】 続いて、 解凍用レーザ装置 1 2としてアルゴンイオンレーザ （5 14 nm) を用い、 上記レーザ光照射部位に解凍用レーザ光を照射した。

【0064】 次に、 光捕捉用レーザ装置 1 3としての Y AGレーザ （1064 nm) を用いて、 光捕捉用レーザ光を出射し、 上記レーザ光照射部位に光捕捉用 レーザ光を照射した。 【0 0 6 5】 最後に、 ナノ粒子製造用レーザ装置 5として N d ： Y A Gレーザ の第 3高調波の光 （波長 3 5 5 n m) 用いて、 ナノ粒子製造用レーザ光をレーザ 光照射部位に照射した。 1 0秒間照射後、 凝固体のレーザ光照射部位が透明化し た。 この結果は、 照射レーザの断面積を考慮して実施例 1と比較すると、 3 m l の全被処理液を処理するために実施例 1では 1 5分間、 実施例 2では 7〜 8分間 で透明化処理が完了したことから、 実施例 1の場合よりも高効率でナノ粒子化が 起こったことを示している。

【0 0 6 6】 ナノ粒子化処理後は、 アルゴンイオンレーザ、 Y A G I / ザ及び N d ： Y A Gレーザの第 3高調波によるレーザ光の照射を止めた。 その結果、 レ 一ザ光照射部位は透明のままであった。 このことから、 解凍箇所の急冷により、 ナノ粒子の擬似的可溶化状態が保持され、 ナノ粒子の凝集は十分に防止できたも のと考えられる。

産業上の利用可能性

【0 0 6 7】 以上説明したように、 本発明のナノ粒子の製造方法及び製造装置 は、 被処理液の低温化により、 高効率なナノ粒子化を実現可能な製造方法及び製 造装置として利用可能である。 更に、 ナノ粒子化処理後の急冷凝固により、 ナノ 粒子の懸濁状態の長期保持が可能となる。

【0 0 6 8】 また、 本発明のナノ粒子の保存方法は、 ナノ粒子が懸濁された状 態を長期間保存することが可能な保存方法として利用可能である。

Claims

言青求の範囲

1 . 懸濁粒子で懸濁された被処理液のレーザ光照射部位にレーザ光を照 射することにより前記レーザ光照射部位における前記懸濁粒子を粉砕してナノ粒 子を製造するナノ粒子製造工程を含むとともに、

前記レーザ光照射部位にレーザ光を照射する前に、 前記被処理液の前記レーザ 光照射部位を冷却することを特徴とするナノ粒子の製造方法。

2 . 前記ナノ粒子製造工程の後に、前記レーザ光照射部位を急冷凝固さ せる急冷凝固工程を更に含むことを特徴とす ¾請求項 1に記載のナノ粒子の製造 方法。

3 . 前記急冷凝固工程において、前記レーザ光照射部位の凝固進行速度 がナノ粒子のブラウン運動速度よりも速い冷却速度で急冷凝固することを特徴と する請求項 2に記載のナノ粒子の製造方法。

4 . 前記ナノ粒子製造工程の前に、前記被処理液を冷却凝固させて凝固 体を得る冷却凝固工程と、

前記凝固体の前記レーザ光照射部位に解凍用レーザ光を照射し、 前記レーザ光 照射部位を解凍させる解凍工程と、

前記レーザ光照射部位に光捕捉用レーザ光を照射し、 前記光捕捉用レーザ光の 光捕捉作用により前記懸濁粒子を前記レーザ光照射部位の中心に集める光捕捉ェ 程と、

を更に含むことを特徴とする請求項 1に記載のナノ粒子の製造方法。

5 . 前記ナノ粒子製造工程の後に、 前記解凍用レーザ光、前記光捕捉用 レーザ光及び前記ナノ粒子製造用レーザ光の照射を止めるレーザ照射停止工程を 更に含むことを特徴とする請求項 4に記載のナノ粒子の製造方法。

6 . 被処理液を収容する処理チャンバと、

前記被処理液のレーザ光照射部位にナノ粒子製造用レーザ光を照射するナノ粒 子製造用レーザ装置と、 前記被処理液の前記レーザ光照射部位を冷却することが可能な温度調整装置と を備え、

懸濁粒子で懸濁された前記被処理液の前記レーザ光照射部位に前記ナノ粒子製 造用レーザ光を照射することにより前記レーザ光照射部位における前記懸濁粒子 を粉砕してナノ粒子を製造することを特徴とするナノ粒子の製造装置。

7 . 前記レーザ光照射部位が前記被処理液の冷却凝固により凝固体とさ れる時に前記レーザ光照射部位に解凍用レーザ光を照射して前記レーザ光照射部 位を解凍する解凍用レーザ装置と、

前記レーザ光照射部位に光捕捉用レーザ光を照射し、 前記懸濁粒子を前記レー ザ光照射部位の中心に集める光捕捉用レーザ装置と、

を更に備えることを特徴とする請求項 6に記載のナノ粒子の製造装置。

8 . ナノ粒子が懸濁された被処理液を固相状態で保存することを特徴と する、 ナノ粒子の保存方法。