出願番号：2006-187102 ／ 特開番号：2008-015280 ／ 登録番号：4910131

【課題】試料表面において液体等が流動している場合であっても表面情報を取得することが可能な表面情報取得装置及び表面情報取得方法を提供すること。

【解決手段】表面から所定距離離れて浮遊するプローブ粒子Ｐを用いて試料Ｓの表面情報を取得する表面情報取得装置１Ａであって、光源２と、プローブ粒子Ｐの像（プローブ像）を得る結像装置３と、プローブ像を撮像してプローブ画像を得る撮像装置４と、プローブ画像からプローブ粒子Ｐの位置情報を取得し、当該位置情報から試料Ｓの表面情報を取得する画像処理装置１０とを備える。画像処理装置１０は、予め格納されたプローブ画像におけるプローブ粒子Ｐの大きさを規定する値である直径とプローブ粒子Ｐの試料Ｓ表面からの距離との関係を示す校正データと撮像装置４によって撮像されたプローブ粒子Ｐの直径とに基づいて、プローブ粒子Ｐの位置情報を得る。

(1)Unidirectional Crystallization of Charged Colloidal Silica Due to the Diffusion of a Base.

Langmuir 14 7510 2007年04月

(1)同符号荷電平板-微粒子間の超長距離静電相互作用に関する研究

昨年度、荷電平板近傍における荷電微粒子の濃縮減少を調査した結果、同符号の荷電平板と微粒子は平板表面から約2mum以下の近距離において互いに静電的に反発し、より遠距離(2〜50mum)において引き合う力が作用していることが明かとなった。しかし、荷電平板と微粒子間の静電相互作用だけを考慮に入れて50mumにまでおよび濃縮分布を説明することは現実的ではない。そこで、濃縮分布発現機構における微粒子間静電相互作用の影響を調査する目的で、荷電棒近傍における微粒子濃度分布測定を行った。直径約70mumのガラス棒をレーザースキャン顕微鏡の焦点面内に設置し、濃縮領域内でBrown運動する微粒子の座標を測定した。各粒子間の距離を計算して動径分布関数を決定し、微粒子間静電相互作用を詳細に検討した。動径分布関数の測定に先立ち、ガラス棒表面近傍においてガラス平板傍で観察された濃縮現象と同じ現象が観察されるかどうかを観察するため、粒子濃度分布の添加塩濃度依存症を測定したところ、濃縮率が約2から徐々に減少する傾向が得られた。また、ガラス棒表面に強酸もとを末端に持つ高分子を吸着させて電荷数を増加したり、表面に電荷を持たないポリエチレン棒を用いた条件下で粒子濃度分布を測定したところ、棒表面の電荷が多いほど濃縮率が高く、棒に電荷がない場合には濃縮現象が見られなかった。これらの傾向から、同符号荷電棒-微粒子間にもガラス平板-微粒子の場合と同様な静電相互作用が働いていることが確認された。ガラス棒表面近傍の濃縮領域と、表面から100mum以上離れた領域において動径分布関数を測定したところ、濃縮領域では粒子間距離が約2.5mumの位置にピークが認められたのに対して、100mum以上離れた領域においてはピークが観察されなかった。また、濃縮領域と等しい濃度の分散液を調製し、ガラス棒の存在しない条件下で動径分布関数を測定したところ、ピークは観察されなかった。すなわち、ガラス棒の存在により任電微粒子間に静電引力が誘起れていることが推察される結果となり、この微粒子間静電引力が50mumにまでおよび濃縮分布を形成していることが判明した。