JP2014202688A - Novel microprobe for particulate-containing liquid pickup - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブに関する。詳細には、例えば、分析用途などにおいて、微粒子含有液体をピックアップして分析装置内に運び込んで分析評価するため等に好適に用いられる、微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブに関する。 The present invention relates to a microprobe for picking up a microparticle-containing liquid. Specifically, the present invention relates to a microprobe for picking up a fine particle-containing liquid, which is preferably used, for example, in an analysis application, for picking up a fine particle-containing liquid and bringing it into an analyzer for analysis evaluation.
部材の表面に点在する微粒子含有液体の組成などを分析評価することによって該部材の製造プロセスにおける該微粒子含有液体の混入経路等を解明することは、クリーンな部材を提供する上などで重要である。 It is important for elucidating the mixing path of the liquid containing fine particles in the manufacturing process of the member by analyzing and evaluating the composition of the liquid containing fine particles scattered on the surface of the member in order to provide a clean member. is there.
部材の表面に点在する微粒子含有液体をピックアップする手段としては、従来、マイクロピペットや、タングステンプローブやガラスプローブなどのマイクロプローブを、サンプリングツールとして用いる方法が用いられている（例えば、特許文献１参照）。 As means for picking up the fine particle-containing liquid scattered on the surface of the member, a method of using a microprobe such as a micropipette, a tungsten probe, or a glass probe as a sampling tool has been conventionally used (for example, Patent Document 1). reference).
しかし、微粒子含有液体のピックアップは容易ではない。例えば、微粒子含有液体は薄膜状態において非常に薄いため、マイクロピペットを用いても、十分に吸引採取することができないという問題がある。また、微粒子含有液体は、通常、表面張力の高い基板上などに存在しているため、タングステンプローブやガラスプローブなどのマイクロプローブを用いても、該マイクロプローブ表面への液体移動がスムーズに行われないという問題がある。 However, picking up the liquid containing fine particles is not easy. For example, since the fine particle-containing liquid is very thin in a thin film state, there is a problem that even if a micropipette is used, sufficient suction and collection cannot be performed. In addition, since the fine particle-containing liquid usually exists on a substrate having a high surface tension, even when a microprobe such as a tungsten probe or a glass probe is used, the liquid can be smoothly transferred to the surface of the microprobe. There is no problem.
さらに、従来のサンプリングツールでは、微粒子含有液体に含まれる微粒子を確実にピックアップすることは困難である。 Furthermore, it is difficult for the conventional sampling tool to reliably pick up the fine particles contained in the fine particle-containing liquid.
本発明の課題は、微粒子含有液体を極めて容易にピックアップでき、また、微粒子含有液体に含まれる微粒子を確実にピックアップすることが可能な、新規な微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブを提供することにある。 It is an object of the present invention to provide a novel microprobe for picking up a microparticle-containing liquid that can pick up the microparticle-containing liquid very easily and can reliably pick up the microparticles contained in the microparticle-containing liquid. .
本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブは、
複数のカーボンナノチューブを備えるカーボンナノチューブ集合体を有し、
微粒子を含有する液体をピックアップでき、
該微粒子のみを分離して保持できる。
The microprobe for liquid pick-up containing fine particles of the present invention,
Having a carbon nanotube assembly comprising a plurality of carbon nanotubes,
Can pick up liquid containing fine particles,
Only the fine particles can be separated and held.
好ましい実施形態においては、上記微粒子含有液体は、ガラス上で液滴としたときの接触角が４０°以上であり、且つ、ガラス上に薄膜として広げたときの最大直径が１μｍ〜２５μｍの量の微粒子含有液体である。 In a preferred embodiment, the fine particle-containing liquid has a contact angle of 40 ° or more when droplets are formed on glass, and has a maximum diameter of 1 μm to 25 μm when spread as a thin film on glass. It is a liquid containing fine particles.
好ましい実施形態においては、上記カーボンナノチューブ集合体の直径が１５μｍ以下である。 In a preferred embodiment, the carbon nanotube aggregate has a diameter of 15 μm or less.
好ましい実施形態においては、上記カーボンナノチューブ集合体の長さが３０μｍ以下である。 In a preferred embodiment, the carbon nanotube aggregate has a length of 30 μm or less.
好ましい実施形態においては、上記カーボンナノチューブが複数層を有し、該カーボンナノチューブの層数分布の分布幅が１０層以上であり、該層数分布の最頻値の相対頻度が２５％以下である。 In a preferred embodiment, the carbon nanotube has a plurality of layers, the distribution width of the number distribution of the carbon nanotubes is 10 or more, and the relative frequency of the mode value of the number distribution of the carbon nanotubes is 25% or less. .
好ましい実施形態においては、上記カーボンナノチューブが複数層を有し、該カーボンナノチューブの層数分布の最頻値が層数１０層以下に存在し、該最頻値の相対頻度が３０％以上である。 In a preferred embodiment, the carbon nanotube has a plurality of layers, the mode value of the number distribution of the carbon nanotubes is present in 10 or less layers, and the relative frequency of the mode value is 30% or more. .
好ましい実施形態においては、本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブは、軸状基材上に上記カーボンナノチューブ集合体が設けられている。 In a preferred embodiment, the microprobe for a fine particle-containing liquid pickup of the present invention is provided with the carbon nanotube aggregate on a shaft-like substrate.
本発明によれば、微粒子含有液体を極めて容易にピックアップでき、また、微粒子含有液体に含まれる微粒子を確実にピックアップすることが可能な、新規な微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a novel microprobe for picking up a fine particle-containing liquid that can pick up the fine particle-containing liquid very easily and can reliably pick up the fine particles contained in the fine particle-containing liquid. .
≪微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブ≫
本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブは、複数のカーボンナノチューブを備えるカーボンナノチューブ集合体を有する。本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブは、複数のカーボンナノチューブを備えるカーボンナノチューブ集合体を、好ましくは、少なくとも先端部分に有する。本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブは、このようなカーボンナノチューブ集合体を有することにより、微粒子含有液体を極めて容易にピックアップでき、また、微粒子含有液体に含まれる微粒子を確実にピックアップすることが可能である。
≪Microprobe for picking up liquid containing fine particles≫
The microprobe for fine particle-containing liquid pickup of the present invention has a carbon nanotube aggregate including a plurality of carbon nanotubes. The microprobe for fine particle-containing liquid pickup of the present invention preferably has a carbon nanotube aggregate including a plurality of carbon nanotubes at least at the tip portion. The microprobe for picking up a fine particle-containing liquid of the present invention has such a carbon nanotube assembly, so that the fine particle-containing liquid can be picked up very easily, and the fine particles contained in the fine particle-containing liquid can be picked up reliably. Is possible.
本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブは、微粒子含有液体を極めて容易にピックアップでき、また、微粒子含有液体に含まれる微粒子を確実にピックアップすることが可能である。ここで、「ピックアップ」とは、本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブを用いて、採取すべき微粒子含有液体を吸収して採取することをいう。より具体的には、「ピックアップ」とは、本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブを用いて、存在する微粒子含有液体の量の、好ましくは３０重量％以上、より好ましくは５０重量％以上、さらに好ましくは７０重量％以上、特に好ましくは９０重量％以上、最も好ましくは９５重量％以上を吸収して採取することをいう。ただし、微粒子含有液体のピックアップの量は、目的に応じて、適宜設定されるものである。したがって、微粒子含有液体の少量さえ採取できれば良い状況では、採取すべき微粒子含有液体の量は少量で良く、微粒子含有液体の実質的に全てを採取しなければならない状況では、採取すべき微粒子含有液体の量は実質的に全量である必要がある。 The microprobe for picking up a fine particle-containing liquid according to the present invention can pick up the fine particle-containing liquid very easily, and can reliably pick up the fine particles contained in the fine particle-containing liquid. Here, “pickup” means that the microparticle-containing liquid pickup microprobe of the present invention is used to absorb and collect the microparticle-containing liquid to be collected. More specifically, the “pickup” is preferably 30% by weight or more, more preferably 50% by weight or more of the amount of the microparticle-containing liquid present using the microprobe for microparticle-containing liquid pickup of the present invention, More preferably, 70% by weight or more, particularly preferably 90% by weight or more, and most preferably 95% by weight or more is collected. However, the amount of the fine particle-containing liquid pick-up is appropriately set according to the purpose. Therefore, in a situation where only a small amount of the fine particle-containing liquid can be collected, the amount of the fine particle-containing liquid to be collected may be small, and in a situation where substantially all of the fine particle-containing liquid must be collected, the fine particle-containing liquid to be collected The amount of must be substantially total.
本発明において「微粒子含有液体」は、好ましくは、ガラス上で液滴としたときの接触角が４０°以上である。このような微粒子含有液体は非常に薄いため、従来のマイクロピペットを用いても、十分に吸引採取することができないという問題がある。また、このような微粒子含有液体は、タングステンプローブやガラスプローブなどのマイクロプローブを用いても、該マイクロプローブ表面への液体移動がスムーズに行われないという問題がある。本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブを用いれば、このような微粒子含有液体であっても、微粒子含有液体を極めて容易にピックアップでき、また、微粒子含有液体に含まれる微粒子を確実にピックアップすることが可能である。なお、液体薄膜を構成する液体の種類は、好ましくは、ガラス上で液滴としたときの接触角が４０°以上であるような液体であれば、任意の適切な液体を採用し得る。 In the present invention, the “fine particle-containing liquid” preferably has a contact angle of 40 ° or more when droplets are formed on glass. Since such a fine particle-containing liquid is very thin, there is a problem that even if a conventional micropipette is used, it cannot be sufficiently aspirated and collected. In addition, such a fine particle-containing liquid has a problem that even when a microprobe such as a tungsten probe or a glass probe is used, the liquid does not move smoothly to the surface of the microprobe. By using the microprobe for picking up a microparticle-containing liquid according to the present invention, the microparticle-containing liquid can be picked up very easily even with such a microparticle-containing liquid, and the microparticles contained in the microparticle-containing liquid can be reliably picked up. Is possible. In addition, as for the kind of the liquid which comprises a liquid thin film, Preferably, if it is a liquid whose contact angle when it is set as a droplet on glass is 40 degrees or more, arbitrary appropriate liquids can be employ | adopted.
本発明において「微粒子含有液体」は、好ましくは、ガラス上に薄膜として広げたときの最大直径が１μｍ〜２５μｍの量の微粒子含有液体である。このような微粒子含有液体は非常に薄いため、従来のマイクロピペットを用いても、十分に吸引採取することができないという問題がある。また、このような微粒子含有液体は、タングステンプローブやガラスプローブなどのマイクロプローブを用いても、該マイクロプローブ表面への液体移動がスムーズに行われないという問題がある。本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブを用いれば、このような微粒子含有液体であっても、微粒子含有液体を極めて容易にピックアップでき、また、微粒子含有液体に含まれる微粒子を確実にピックアップすることが可能である。なお、液体薄膜を構成する液体の種類は、好ましくは、ガラス上に薄膜として広げたときの最大直径が１μｍ〜２５μｍの量の液体薄膜となるような液体であれば、任意の適切な液体を採用し得る。 In the present invention, the “fine particle-containing liquid” is preferably a fine particle-containing liquid having a maximum diameter of 1 μm to 25 μm when spread as a thin film on glass. Since such a fine particle-containing liquid is very thin, there is a problem that even if a conventional micropipette is used, it cannot be sufficiently aspirated and collected. In addition, such a fine particle-containing liquid has a problem that even when a microprobe such as a tungsten probe or a glass probe is used, the liquid does not move smoothly to the surface of the microprobe. By using the microprobe for picking up a microparticle-containing liquid according to the present invention, the microparticle-containing liquid can be picked up very easily even with such a microparticle-containing liquid, and the microparticles contained in the microparticle-containing liquid can be reliably picked up. Is possible. The type of liquid constituting the liquid thin film is preferably any appropriate liquid as long as the liquid thin film has a maximum diameter of 1 μm to 25 μm when spread as a thin film on glass. Can be adopted.
本発明において「微粒子含有液体」は、ガラス上で液滴としたときの接触角が、より好ましくは４０°〜１８０°であり、さらに好ましくは５０°〜１６０°であり、特に好ましくは６０°〜１４０°である。また、本発明において「微粒子含有液体」は、ガラス上に薄膜として広げたときの最大直径が、より好ましくは０．１μｍ〜１００μｍであり、さらに好ましくは１μｍ〜５０μｍであり、特に好ましくは３μｍ〜２５μｍである。このような微粒子含有液体はきわめて非常に薄いため、従来のマイクロピペットを用いても、十分に吸引採取することが非常に困難であるという問題がある。また、このような微粒子含有液体は、タングステンプローブやガラスプローブなどのマイクロプローブを用いても、該マイクロプローブ表面への液体移動が非常に困難であるという問題がある。本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブを用いれば、このような微粒子含有液体であっても、極めて容易にピックアップでき、また、微粒子含有液体に含まれる微粒子を確実にピックアップすることが可能である。 In the present invention, the “fine particle-containing liquid” has a contact angle of 40 ° to 180 °, more preferably 50 ° to 160 °, and particularly preferably 60 ° when formed into droplets on glass. ~ 140 °. In the present invention, the “fine particle-containing liquid” has a maximum diameter when spread as a thin film on glass, more preferably 0.1 μm to 100 μm, still more preferably 1 μm to 50 μm, and particularly preferably 3 μm to 25 μm. Since such a fine particle-containing liquid is very thin, there is a problem that even if a conventional micropipette is used, it is very difficult to perform sufficient suction collection. In addition, such a fine particle-containing liquid has a problem that even when a microprobe such as a tungsten probe or a glass probe is used, it is very difficult to move the liquid to the surface of the microprobe. By using the microprobe for picking up a fine particle-containing liquid of the present invention, even such a fine particle-containing liquid can be picked up very easily, and the fine particles contained in the fine particle-containing liquid can be reliably picked up. .
微粒子含有液体中の微粒子としては、その平均粒子径が、好ましくは０．１μｍ〜１００μｍであり、より好ましくは０．５μｍ〜５０μｍであり、さらに好ましくは１μｍ〜３０μｍであり、特に好ましくは１μｍ〜１０μｍである。本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブを用いれば、このような平均粒子径を有する微粒子を含有する液体を、一層極めて容易にピックアップでき、また、微粒子含有液体に含まれる微粒子を一層確実にピックアップすることが可能である。 The average particle size of the fine particles in the fine particle-containing liquid is preferably 0.1 μm to 100 μm, more preferably 0.5 μm to 50 μm, still more preferably 1 μm to 30 μm, and particularly preferably 1 μm to 10 μm. By using the microprobe for picking up a fine particle-containing liquid of the present invention, a liquid containing fine particles having such an average particle diameter can be picked up very easily, and the fine particles contained in the fine particle-containing liquid can be picked up more reliably. Is possible.
微粒子含有液体中の微粒子の種類は、目的に応じて、任意の適切な種類を選択し得る。例えば、無機粒子であっても良いし、ポリマー粒子などの有機粒子であっても良いし、有機無機複合粒子のような特殊粒子であっても良い。また、微粒子含有液体中の微粒子は、１種のみであっても良いし、２種以上であっても良い。 Any appropriate type of fine particles in the fine particle-containing liquid can be selected according to the purpose. For example, it may be inorganic particles, organic particles such as polymer particles, or special particles such as organic-inorganic composite particles. Further, the fine particles in the fine particle-containing liquid may be only one kind or two or more kinds.
図１に、本発明における「微粒子含有液体」を説明する斜視図および概略断面図を示す。図１（Ａ）は、ガラス２上に微粒子含有液体１が薄膜として広がって存在する状態を示す斜視図である。図１（Ａ）において、微粒子含有液体１は、最大直径Ｒを有する。微粒子含有液体１の厚みは、微粒子含有液体１をガラス上で液滴としたときの接触角ｄおよび最大直径Ｒによって適宜設定され得る。図１（Ｂ）は、微粒子含有液体１をガラス２上で液滴３としたときの状態を示す概略断面図である。図１（Ｂ）において、液滴３はガラス２と接触角ｄをなす。
FIG. 1 shows a perspective view and a schematic sectional view for explaining the “fine particle-containing liquid” in the present invention. FIG. 1A is a perspective view showing a state in which the fine particle-containing liquid 1 is spread as a thin film on the
本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブは、例えば、複数のカーボンナノチューブを備えるカーボンナノチューブ集合体のみからなる構成であっても良いし、複数のカーボンナノチューブを備えるカーボンナノチューブ集合体が軸状基材上に設けられている構成であっても良い。ここで、軸状基材は、軸形状をした基材を意味し、例えば、軸、支柱、金属柱などに言い換えることができる場合もある。 The microprobe for picking up a fine particle-containing liquid of the present invention may have a configuration composed of only a carbon nanotube aggregate including a plurality of carbon nanotubes, or the carbon nanotube aggregate including a plurality of carbon nanotubes may be an axial base material. The structure provided above may be sufficient. Here, the shaft-shaped substrate means a shaft-shaped substrate, and may be paraphrased as, for example, a shaft, a support column, or a metal column.
図２は、本発明の好ましい実施形態における微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブの一例の概略断面図である。図２において、本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブ１０００は、複数のカーボンナノチューブ１０を備えるカーボンナノチューブ集合体１００のみからなる。図２において、複数のカーボンナノチューブ１０は、それぞれ、長さＬの方向に配向しており、束状のカーボンナノチューブ集合体１００を構成している。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an example of a microprobe for a fine particle-containing liquid pickup in a preferred embodiment of the present invention. In FIG. 2, the
図３は、本発明の好ましい実施形態における微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブの別の一例の概略断面図である。図３において、本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブ１０００は、複数のカーボンナノチューブ１０を備えるカーボンナノチューブ集合体１００が軸状基材２０上に設けられている。図３において、複数のカーボンナノチューブ１０は、それぞれ、長さＬの方向に配向しており、束状のカーボンナノチューブ集合体１００を構成している。図３において、複数のカーボンナノチューブ１０の片端１０ａは、軸状基材２０に固定されている。図３に示すように、複数のカーボンナノチューブ１０は、好ましくは、軸状基材２０に対して略垂直方向に配向している。ここで、「略垂直方向」とは、軸状基材２０の断面側表面２０ａに対する角度が、好ましくは９０°±２０°の範囲内であり、より好ましくは９０°±１５°の範囲内であり、さらに好ましくは９０°±１０°の範囲内であり、特に好ましくは９０°±５°の範囲内である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of another example of a microprobe for a microparticle-containing liquid pickup in a preferred embodiment of the present invention. In FIG. 3, in the
本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブにおいて、カーボンナノチューブ集合体１００の長さは、好ましくは３０μｍ以下であり、より好ましくは０．１μｍ〜２８μｍであり、さらに好ましくは０．５μｍ〜２５μｍであり、特に好ましくは１μｍ〜２３μｍであり、最も好ましくは２μｍ〜２０μｍである。本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブにおいて、カーボンナノチューブ集合体１００の長さを上記範囲内に調整することにより、本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブは、微粒子含有液体を一層極めて容易にピックアップでき、また、微粒子含有液体に含まれる微粒子を一層確実にピックアップすることが可能となる。
In the microprobe for fine particle-containing liquid pickup of the present invention, the length of the
本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブにおいて、カーボンナノチューブ集合体１００の直径は、好ましくは１５μｍ以下であり、より好ましくは０．１μｍ〜１４μｍであり、さらに好ましくは０．３μｍ〜１３μｍであり、特に好ましくは０．５μｍ〜１２μｍであり、最も好ましくは０．８μｍ〜１１μｍである。本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブにおいて、カーボンナノチューブ集合体１００の直径を上記範囲内に調整することにより、本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブは、微粒子含有液体を一層極めて容易にピックアップでき、また、微粒子含有液体に含まれる微粒子を一層確実にピックアップすることが可能となる。
In the microprobe for fine particle-containing liquid pickup of the present invention, the diameter of the
本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブにおいて、カーボンナノチューブの形状としては、その横断面が任意の適切な形状を有していれば良い。例えば、その横断面が、略円形、楕円形、ｎ角形（ｎは３以上の整数）等が挙げられる。本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブにおいて、カーボンナノチューブの比表面積、密度は、任意の適切な値に設定され得る。 In the microprobe for fine particle-containing liquid pickup of the present invention, the carbon nanotubes may have any appropriate shape in cross section. For example, the cross section may be substantially circular, elliptical, n-gonal (n is an integer of 3 or more), and the like. In the microprobe for fine particle-containing liquid pickup of the present invention, the specific surface area and density of the carbon nanotube can be set to any appropriate value.
本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブにおいて、カーボンナノチューブ集合体（すなわち、複数のカーボンナノチューブの束）の形状としては、その見かけ上の横断面が任意の適切な形状を有していれば良い。例えば、その見かけ上の横断面が、略円形、楕円形、ｎ角形（ｎは３以上の整数）等が挙げられる。 In the microprobe for fine particle-containing liquid pickup of the present invention, as the shape of the aggregate of carbon nanotubes (that is, a bundle of a plurality of carbon nanotubes), the apparent cross section may have any appropriate shape. . For example, the apparent cross section may be substantially circular, elliptical, n-gonal (n is an integer of 3 or more), and the like.
軸状基材の材料としては、目的に応じて、任意の適切な材料を採用し得る。このような材料としては、例えば、ルビー、サファイアなども挙げられるが、好ましくは、ＳＵＳ、タングステン超硬など導電性の材料が挙げられる。 Any appropriate material can be adopted as the material for the shaft-shaped substrate depending on the purpose. Examples of such materials include ruby and sapphire, but preferably conductive materials such as SUS and tungsten carbide.
軸状基材の大きさとしては、目的に応じて、任意の適切な大きさを採用し得る。このような大きさとしては、好ましくは、その断面側表面の面積が、カーボンナノチューブ集合体の直径から算出される面積よりも大きくなるような大きさである。なお、軸状基材の長さ（断面側表面と直交する方向の長さ）は、目的に応じて、任意の適切な長さを採用し得る。 Any appropriate size can be adopted as the size of the shaft-shaped substrate depending on the purpose. Such a size is preferably such that the area of the cross-section side surface is larger than the area calculated from the diameter of the carbon nanotube aggregate. In addition, arbitrary appropriate length can be employ | adopted for the length (length of the direction orthogonal to the cross-section side surface) of a shaft-shaped base material according to the objective.
本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブが、図３のように、カーボンナノチューブ集合体が軸状基材上に設けられている構成である場合、該カーボンナノチューブを該軸状基材に固定する方法としては、任意の適切な方法を採用し得る。このような固定方法としては、例えば、ペーストなどを用いて接着する方法、両面テープなどを用いて粘着固定する方法、カーボンナノチューブ集合体の製造に使用した基板を軸状基材として用いる方法、カーボンナノチューブ集合体の接着特性を利用して固定する方法などが挙げられる。これらの固定方法の中でも、微粒子含有液体のピックアップ後に本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブをそのまま分析装置内に運び込んで分析評価を行う場合を考慮すると、汚染原因の除去と、帯電防止のために、導電性の材料のみを用いて固定する方法が好ましく、具体的には、例えば、カーボンナノチューブの接着特性を利用して固定する方法などが挙げられる。 When the microprobe for picking up a fine particle-containing liquid according to the present invention has a configuration in which the aggregate of carbon nanotubes is provided on a shaft-shaped substrate as shown in FIG. 3, the carbon nanotube is fixed to the shaft-shaped substrate. Any appropriate method can be adopted as the method. Examples of such a fixing method include a method of bonding using a paste, a method of sticking and fixing using a double-sided tape, a method of using a substrate used for manufacturing a carbon nanotube aggregate as a shaft base material, carbon For example, a method of fixing by utilizing the adhesive property of the nanotube aggregate. Among these fixing methods, in consideration of the case where the microprobe for picking up the fine particle-containing liquid of the present invention is brought into the analyzer as it is after the picking up of the fine particle-containing liquid, and performing the analysis evaluation, in order to remove the cause of contamination and to prevent static charge In addition, a method of fixing using only a conductive material is preferable, and specific examples include a method of fixing using the adhesive properties of carbon nanotubes.
本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブが、図３のように、カーボンナノチューブ集合体が軸状基材上に設けられている構成である場合、微粒子含有液体をピックアップして微粒子含有液体に含まれる微粒子のみを分離して保持した状態を示す概略断面図を図４に示す。図４において、本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブ１０００は、複数のカーボンナノチューブ１０を備える束状のカーボンナノチューブ集合体１００が軸状基材２０上に設けられており、微粒子含有液体をピックアップすることによって、液体は束状のカーボンナノチューブ集合体１００中に吸収採取されるとともに、微粒子５は束状のカーボンナノチューブ集合体１００の先端に保持される。
When the microprobe for picking up a fine particle-containing liquid according to the present invention has a configuration in which the carbon nanotube aggregate is provided on the shaft-shaped substrate as shown in FIG. 3, the fine particle-containing liquid is picked up and included in the fine particle-containing liquid. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a state in which only fine particles to be separated are held. In FIG. 4, the
≪カーボンナノチューブ集合体≫
本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブが有するカーボンナノチューブ集合体は、下記のような２つの好ましい実施形態を採り得る。
≪Carbon nanotube aggregate≫
The aggregate of carbon nanotubes included in the microprobe for microparticle-containing liquid pickup of the present invention can take the following two preferred embodiments.
＜第１の好ましい実施形態＞
本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブが有するカーボンナノチューブ集合体の好ましい実施形態の１つ（以下、第１の好ましい実施形態と称することがある）は、複数のカーボンナノチューブを備え、該カーボンナノチューブが複数層を有し、該カーボンナノチューブの層数分布の分布幅が１０層以上であり、該層数分布の最頻値の相対頻度が２５％以下である。
<First Preferred Embodiment>
One preferred embodiment of the aggregate of carbon nanotubes included in the microprobe for fine particle-containing liquid pickup of the present invention (hereinafter sometimes referred to as the first preferred embodiment) includes a plurality of carbon nanotubes, and the carbon nanotubes Has a plurality of layers, the distribution width of the number distribution of the carbon nanotubes is 10 or more, and the relative frequency of the mode of the number distribution of the carbon nanotubes is 25% or less.
上記カーボンナノチューブの層数分布の分布幅は１０層以上であり、好ましくは１０層〜３０層であり、より好ましくは１０層〜２５層であり、さらに好ましくは１０層〜２０層である。 The distribution width of the number distribution of the carbon nanotubes is 10 or more, preferably 10 to 30 layers, more preferably 10 to 25 layers, and further preferably 10 to 20 layers.
上記カーボンナノチューブの層数分布の「分布幅」とは、カーボンナノチューブの層数の最大層数と最小層数との差をいう。 The “distribution width” of the carbon nanotube layer number distribution refers to a difference between the maximum number of carbon nanotubes and the minimum number of layers.
カーボンナノチューブの層数分布の分布幅が上記範囲内にあることにより、該カーボンナノチューブは優れた機械的特性、高い比表面積、優れた粘着特性を兼ね備えることができるとともに、本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブとしたときには、微粒子含有液体を一層極めて容易にピックアップでき、また、微粒子含有液体に含まれる微粒子を一層確実にピックアップすることが可能となる。 When the distribution width of the number distribution of the carbon nanotubes is within the above range, the carbon nanotubes can have excellent mechanical properties, a high specific surface area, and excellent adhesive properties, and the fine particle-containing liquid pickup according to the present invention. When the microprobe is used, the fine particle-containing liquid can be picked up very easily, and the fine particles contained in the fine particle-containing liquid can be picked up more reliably.
上記カーボンナノチューブの層数、層数分布は、任意の適切な装置によって測定すれば良い。好ましくは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって測定される。例えば、カーボンナノチューブ集合体から少なくとも１０本、好ましくは２０本以上のカーボンナノチューブを取り出してＳＥＭあるいはＴＥＭによって測定し、層数および層数分布を評価すれば良い。 The number of layers and the number distribution of the carbon nanotubes may be measured with any appropriate apparatus. Preferably, it is measured by a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM). For example, at least 10, preferably 20 or more carbon nanotubes may be taken out from the aggregate of carbon nanotubes and measured by SEM or TEM to evaluate the number of layers and the number distribution of the layers.
上記カーボンナノチューブの層数の最大層数は、好ましくは５層〜３０層であり、より好ましくは１０層〜３０層であり、さらに好ましくは１５層〜３０層であり、特に好ましくは１５層〜２５層である。 The maximum number of the carbon nanotubes is preferably 5 to 30 layers, more preferably 10 to 30 layers, still more preferably 15 to 30 layers, and particularly preferably 15 layers to 30 layers. There are 25 layers.
上記カーボンナノチューブの層数の最小層数は、好ましくは１層〜１０層であり、より好ましくは１層〜５層である。 The minimum number of layers of the carbon nanotube is preferably 1 to 10 layers, more preferably 1 to 5 layers.
上記カーボンナノチューブの層数の最大層数と最小層数が上記範囲内にあることにより、該カーボンナノチューブは優れた機械的特性、高い比表面積、優れた粘着特性を兼ね備えることができるとともに、本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブとしたときには、微粒子含有液体を一層極めて容易にピックアップでき、また、微粒子含有液体に含まれる微粒子を一層確実にピックアップすることが可能となる。 When the maximum number and the minimum number of layers of the carbon nanotubes are within the above range, the carbon nanotubes can have excellent mechanical properties, a high specific surface area, and excellent adhesive properties, and the present invention. When the microprobe for picking up a microparticle-containing liquid is used, the microparticle-containing liquid can be picked up very easily, and the microparticles contained in the microparticle-containing liquid can be picked up more reliably.
上記層数分布の最頻値の相対頻度は、２５％以下であり、好ましくは１％〜２５％であり、より好ましくは５％〜２５％であり、さらに好ましくは１０％〜２５％であり、特に好ましくは１５％〜２５％である。上記層数分布の最頻値の相対頻度が上記範囲内にあることにより、上記カーボンナノチューブは優れた機械的特性、高い比表面積、優れた粘着特性を兼ね備えることができるとともに、本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブとしたときには、微粒子含有液体を一層極めて容易にピックアップでき、また、微粒子含有液体に含まれる微粒子を一層確実にピックアップすることが可能となる。 The relative frequency of the mode value of the layer number distribution is 25% or less, preferably 1% to 25%, more preferably 5% to 25%, and further preferably 10% to 25%. Particularly preferably, it is 15% to 25%. When the relative frequency of the mode value of the wall number distribution is within the above range, the carbon nanotubes can have excellent mechanical properties, a high specific surface area, and excellent adhesive properties, and can contain the fine particles of the present invention. When the microprobe for liquid pickup is used, the fine particle-containing liquid can be picked up extremely easily, and the fine particles contained in the fine particle-containing liquid can be picked up more reliably.
上記層数分布の最頻値は、好ましくは層数２層から層数１０層に存在し、さらに好ましくは層数３層から層数１０層に存在する。上記層数分布の最頻値が上記範囲内にあることにより、上記カーボンナノチューブは優れた機械的特性、高い比表面積、優れた粘着特性を兼ね備えることができるとともに、本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブとしたときには、微粒子含有液体を一層極めて容易にピックアップでき、また、微粒子含有液体に含まれる微粒子を一層確実にピックアップすることが可能となる。 The mode value of the layer number distribution is preferably from 2 layers to 10 layers, and more preferably from 3 layers to 10 layers. When the mode value of the layer number distribution is within the above range, the carbon nanotube can have excellent mechanical properties, a high specific surface area, and excellent adhesive properties, and can be used for the fine particle-containing liquid pickup of the present invention. When the microprobe is used, the fine particle-containing liquid can be more easily picked up, and the fine particles contained in the fine particle-containing liquid can be picked up more reliably.
＜第２の好ましい実施形態＞
本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブが有するカーボンナノチューブ集合体の好ましい実施形態の別の１つ（以下、第２の好ましい実施形態と称することがある）は、複数のカーボンナノチューブを備え、該カーボンナノチューブが複数層を有し、該カーボンナノチューブの層数分布の最頻値が層数１０層以下に存在し、該最頻値の相対頻度が３０％以上である。
<Second Preferred Embodiment>
Another preferred embodiment of the aggregate of carbon nanotubes included in the microprobe for fine particle-containing liquid pickup of the present invention (hereinafter sometimes referred to as a second preferred embodiment) comprises a plurality of carbon nanotubes, The carbon nanotube has a plurality of layers, the mode value of the number distribution of the carbon nanotubes exists in the number of layers of 10 or less, and the relative frequency of the mode value is 30% or more.
上記カーボンナノチューブの層数分布の分布幅は、好ましくは９層以下であり、より好ましくは１層〜９層であり、さらに好ましくは２層〜８層であり、特に好ましくは３層〜８層である。 The distribution width of the number distribution of the carbon nanotubes is preferably 9 or less, more preferably 1 to 9 layers, further preferably 2 to 8 layers, and particularly preferably 3 to 8 layers. It is.
上記カーボンナノチューブの層数分布の「分布幅」とは、カーボンナノチューブの層数の最大層数と最小層数との差をいう。 The “distribution width” of the carbon nanotube layer number distribution refers to a difference between the maximum number of carbon nanotubes and the minimum number of layers.
カーボンナノチューブの層数分布の分布幅が上記範囲内にあることにより、該カーボンナノチューブは優れた機械的特性、高い比表面積、優れた粘着特性を兼ね備えることができるとともに、本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブとしたときには、微粒子含有液体を一層極めて容易にピックアップでき、また、微粒子含有液体に含まれる微粒子を一層確実にピックアップすることが可能となる。 When the distribution width of the number distribution of the carbon nanotubes is within the above range, the carbon nanotubes can have excellent mechanical properties, a high specific surface area, and excellent adhesive properties, and the fine particle-containing liquid pickup according to the present invention. When the microprobe is used, the fine particle-containing liquid can be picked up very easily, and the fine particles contained in the fine particle-containing liquid can be picked up more reliably.
上記カーボンナノチューブの層数、層数分布は、任意の適切な装置によって測定すれば良い。好ましくは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって測定される。例えば、カーボンナノチューブ集合体から少なくとも１０本、好ましくは２０本以上のカーボンナノチューブを取り出してＳＥＭあるいはＴＥＭによって測定し、層数および層数分布を評価すれば良い。 The number of layers and the number distribution of the carbon nanotubes may be measured with any appropriate apparatus. Preferably, it is measured by a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM). For example, at least 10, preferably 20 or more carbon nanotubes may be taken out from the aggregate of carbon nanotubes and measured by SEM or TEM to evaluate the number of layers and the number distribution of the layers.
上記カーボンナノチューブの層数の最大層数は、好ましくは１層〜２０層であり、より好ましくは２層〜１５層であり、さらに好ましくは３層〜１０層である。 The maximum number of the carbon nanotubes is preferably 1 to 20 layers, more preferably 2 to 15 layers, and further preferably 3 to 10 layers.
上記カーボンナノチューブの層数の最小層数は、好ましくは１層〜１０層であり、より好ましくは１層〜５層である。 The minimum number of layers of the carbon nanotube is preferably 1 to 10 layers, more preferably 1 to 5 layers.
上記カーボンナノチューブの層数の最大層数と最小層数が上記範囲内にあることにより、上記カーボンナノチューブは優れた機械的特性、高い比表面積、優れた粘着特性を兼ね備えることができるとともに、本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブとしたときには、微粒子含有液体を一層極めて容易にピックアップでき、また、微粒子含有液体に含まれる微粒子を一層確実にピックアップすることが可能となる。 When the maximum number and the minimum number of layers of the carbon nanotubes are within the above range, the carbon nanotubes can have excellent mechanical properties, a high specific surface area, and excellent adhesive properties, and the present invention. When the microprobe for picking up a microparticle-containing liquid is used, the microparticle-containing liquid can be picked up very easily, and the microparticles contained in the microparticle-containing liquid can be picked up more reliably.
上記層数分布の最頻値の相対頻度は、３０％以上であり、好ましくは３０％〜１００％であり、より好ましくは３０％〜９０％であり、さらに好ましくは３０％〜８０％であり、特に好ましくは３０％〜７０％である。上記層数分布の最頻値の相対頻度が上記範囲内にあることにより、上記カーボンナノチューブは優れた機械的特性、高い比表面積、優れた粘着特性を兼ね備えることができるとともに、本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブとしたときには、微粒子含有液体を一層極めて容易にピックアップでき、また、微粒子含有液体に含まれる微粒子を一層確実にピックアップすることが可能となる。 The relative frequency of the mode value of the layer number distribution is 30% or more, preferably 30% to 100%, more preferably 30% to 90%, and further preferably 30% to 80%. Particularly preferably, it is 30% to 70%. When the relative frequency of the mode value of the wall number distribution is within the above range, the carbon nanotubes can have excellent mechanical properties, a high specific surface area, and excellent adhesive properties, and can contain the fine particles of the present invention. When the microprobe for liquid pickup is used, the fine particle-containing liquid can be picked up extremely easily, and the fine particles contained in the fine particle-containing liquid can be picked up more reliably.
上記層数分布の最頻値は、層数１０層以下に存在し、好ましくは層数１層から層数１０層に存在し、より好ましくは層数２層から層数８層に存在し、さらに好ましくは層数２層から層数６層に存在する。本発明において、上記層数分布の最頻値が上記範囲内にあることにより、上記カーボンナノチューブは優れた機械的特性、高い比表面積、優れた粘着特性を兼ね備えることができるとともに、本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブとしたときには、微粒子含有液体を一層極めて容易にピックアップでき、また、微粒子含有液体に含まれる微粒子を一層確実にピックアップすることが可能となる。 The mode value of the layer number distribution is present in 10 layers or less, preferably in 1 layer to 10 layers, more preferably in 2 layers to 8 layers, More preferably, it exists in 2 to 6 layers. In the present invention, since the mode value of the number distribution of the layers is within the above range, the carbon nanotube can have excellent mechanical properties, a high specific surface area, and excellent adhesive properties, and the fine particles of the present invention. When a microprobe for picking up contained liquid is used, the fine particle-containing liquid can be picked up very easily, and the fine particles contained in the fine particle-containing liquid can be picked up more reliably.
≪カーボンナノチューブ集合体の製造方法≫
本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブが有するカーボンナノチューブ集合体の製造方法としては、任意の適切な方法を採用し得る。
≪Method for producing aggregate of carbon nanotubes≫
Any appropriate method can be adopted as a method for producing a carbon nanotube aggregate included in the microprobe for fine particle-containing liquid pickup of the present invention.
本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブが有するカーボンナノチューブ集合体の製造方法としては、例えば、平滑な基板の上に触媒層を構成し、熱、プラズマなどにより触媒を活性化させた状態で炭素源を充填し、カーボンナノチューブを成長させる、化学気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ法）によって、基板からほぼ垂直に配向したカーボンナノチューブ集合体を製造する方法が挙げられる。この場合、例えば、基板を取り除けば、長さ方向に配向しているカーボンナノチューブ集合体が得られる。 The method for producing the aggregate of carbon nanotubes included in the microprobe for fine particle-containing liquid pickup of the present invention includes, for example, a structure in which a catalyst layer is formed on a smooth substrate and the catalyst is activated by heat, plasma or the like. Examples include a method of manufacturing a carbon nanotube aggregate oriented substantially vertically from a substrate by chemical vapor deposition (CVD method) in which a source is filled and carbon nanotubes are grown. In this case, for example, if the substrate is removed, an aggregate of carbon nanotubes oriented in the length direction can be obtained.
上記基板としては、任意の適切な基板を採用し得る。例えば、平滑性を有し、カーボンナノチューブの製造に耐え得る高温耐熱性を有する材料が挙げられる。このような材料としては、例えば、石英ガラス、シリコン（シリコンウェハなど）、アルミニウムなどの金属板などが挙げられる。上記基板は、そのまま、本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブが含み得る軸状基材として用いることができる。 Any appropriate substrate can be adopted as the substrate. For example, the material which has smoothness and the high temperature heat resistance which can endure manufacture of a carbon nanotube is mentioned. Examples of such materials include quartz glass, silicon (such as a silicon wafer), and a metal plate such as aluminum. The substrate can be used as it is as an axial base material that can be included in the microprobe for fine particle-containing liquid pickup of the present invention.
本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブが有するカーボンナノチューブ集合体を製造するための装置としては、任意の適切な装置を採用し得る。例えば、熱ＣＶＤ装置としては、図５に示すような、筒型の反応容器を抵抗加熱式の電気管状炉で囲んで構成されたホットウォール型などが挙げられる。その場合、反応容器としては、例えば、耐熱性の石英管などが好ましく用いられる。 Any appropriate apparatus can be adopted as an apparatus for producing the carbon nanotube aggregate included in the microprobe for picking up a fine particle-containing liquid of the present invention. For example, as a thermal CVD apparatus, as shown in FIG. 5, there is a hot wall type configured by surrounding a cylindrical reaction vessel with a resistance heating type electric tubular furnace. In that case, for example, a heat-resistant quartz tube is preferably used as the reaction vessel.
本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブが有するカーボンナノチューブ集合体の製造に用い得る触媒（触媒層の材料）としては、任意の適切な触媒を用い得る。例えば、鉄、コバルト、ニッケル、金、白金、銀、銅などの金属触媒が挙げられる。 Any appropriate catalyst can be used as the catalyst (catalyst layer material) that can be used in the production of the carbon nanotube aggregate of the microprobe for microparticle-containing liquid pickup of the present invention. For example, metal catalysts, such as iron, cobalt, nickel, gold, platinum, silver, copper, are mentioned.
本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブが有するカーボンナノチューブ集合体を製造する際、必要に応じて、基板と触媒層の中間にアルミナ／親水性膜を設けても良い。 When producing the aggregate of carbon nanotubes included in the microprobe for fine particle-containing liquid pickup of the present invention, an alumina / hydrophilic film may be provided between the substrate and the catalyst layer as necessary.
アルミナ／親水性膜の作製方法としては、任意の適切な方法を採用し得る。例えば、基板の上にＳｉＯ２膜を作製し、Ａｌを蒸着後、４５０℃まで昇温して酸化させることにより得られる。このような作製方法によれば、Ａｌ２Ｏ３が親水性のＳｉＯ２膜と相互作用し、Ａｌ２Ｏ３を直接蒸着したものよりも粒子径の異なるＡｌ２Ｏ３面が形成される。基板の上に、親水性膜を作製することを行わずに、Ａｌを蒸着後に４５０℃まで昇温して酸化させても、粒子径の異なるＡｌ２Ｏ３面が形成され難いおそれがある。また、基板の上に、親水性膜を作製し、Ａｌ２Ｏ３を直接蒸着しても、粒子径の異なるＡｌ２Ｏ３面が形成され難いおそれがある。 Any appropriate method can be adopted as a method for producing the alumina / hydrophilic film. For example, it can be obtained by forming a SiO 2 film on a substrate, depositing Al, and then oxidizing it by raising the temperature to 450 ° C. According to such a manufacturing method, Al 2 O 3 interacts with the SiO 2 film hydrophilic, different Al 2 O 3 surface particle diameters than those deposited Al 2 O 3 directly formed. Even if Al is deposited and heated to 450 ° C. and oxidized without forming a hydrophilic film on the substrate, Al 2 O 3 surfaces having different particle diameters may not be formed easily. Moreover, even if a hydrophilic film is prepared on a substrate and Al 2 O 3 is directly deposited, it is difficult to form Al 2 O 3 surfaces having different particle diameters.
本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブが有し得るカーボンナノチューブ集合体の製造に用い得る触媒層の厚みは、微粒子を形成させるため、好ましくは０．０１ｎｍ〜２０ｎｍであり、より好ましくは０．１ｎｍ〜１０ｎｍである。本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブが有し得るカーボンナノチューブ集合体の製造に用い得る触媒層の厚みが上記範囲内にあることによって、上記カーボンナノチューブ集合体は優れた機械的特性、高い比表面積、優れた粘着特性を兼ね備えることができるとともに、本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブとしたときには、微粒子含有液体を一層極めて容易にピックアップでき、また、微粒子含有液体に含まれる微粒子を一層確実にピックアップすることが可能となる。 The thickness of the catalyst layer that can be used in the production of the carbon nanotube aggregate that the microprobe for fine particle-containing liquid pickup of the present invention can have is preferably 0.01 nm to 20 nm, more preferably 0. 1 nm to 10 nm. The thickness of the catalyst layer that can be used for the production of the carbon nanotube aggregate that the microprobe for fine particle-containing liquid pickup of the present invention can have is within the above range, so that the carbon nanotube aggregate has excellent mechanical properties and high ratio. In addition to having a surface area and excellent adhesive properties, when the microprobe for picking up a microparticle-containing liquid of the present invention is used, the microparticle-containing liquid can be more easily picked up, and the microparticles contained in the microparticle-containing liquid can be more reliably detected. It becomes possible to pick up.
触媒層の形成方法は、任意の適切な方法を採用し得る。例えば、金属触媒をＥＢ（電子ビーム）、スパッタなどにより蒸着する方法、金属触媒微粒子の懸濁液を基板上に塗布する方法などが挙げられる。 Arbitrary appropriate methods can be employ | adopted for the formation method of a catalyst layer. For example, a method of depositing a metal catalyst by EB (electron beam), sputtering, or the like, a method of applying a suspension of metal catalyst fine particles on a substrate, and the like can be mentioned.
触媒層は、その形成後に、フォトリソグラフィ加工によって、任意の適切な直径のパターンに加工しても良い。このようなフォトリソグラフィ加工により、最終的に、所望の直径を有するカーボンナノチューブ集合体を製造することができる。 After the formation of the catalyst layer, the catalyst layer may be processed into a pattern having any appropriate diameter by photolithography. By such photolithography processing, finally, a carbon nanotube aggregate having a desired diameter can be manufactured.
本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブが有し得るカーボンナノチューブ集合体の製造に用い得る炭素源としては、任意の適切な炭素源を用い得る。例えば、メタン、エチレン、アセチレン、ベンゼンなどの炭化水素；メタノール、エタノールなどのアルコール；などが挙げられる。 Any appropriate carbon source can be used as the carbon source that can be used for producing the carbon nanotube aggregate that the microprobe for fine particle-containing liquid pickup of the present invention can have. For example, hydrocarbons such as methane, ethylene, acetylene, and benzene; alcohols such as methanol and ethanol;
本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブが有し得るカーボンナノチューブ集合体の製造における製造温度としては、任意の適切な温度を採用し得る。たとえば、本発明の効果を十分に発現し得る触媒粒子を形成させるため、好ましくは４００℃〜１０００℃であり、より好ましくは５００℃〜９００℃であり、さらに好ましくは６００℃〜８００℃である。 Any appropriate temperature can be adopted as the production temperature in the production of the carbon nanotube aggregate that the microprobe for fine particle-containing liquid pickup of the present invention can have. For example, in order to form catalyst particles that can sufficiently exhibit the effects of the present invention, the temperature is preferably 400 ° C to 1000 ° C, more preferably 500 ° C to 900 ° C, and further preferably 600 ° C to 800 ° C. .
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、各種評価や測定は、以下の方法により行った。 Hereinafter, although the present invention is explained based on an example, the present invention is not limited to these. Various evaluations and measurements were performed by the following methods.
＜カーボンナノチューブ集合体の長さおよび直径の測定＞
カーボンナノチューブ集合体の長さおよび直径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって測定した。
<Measurement of length and diameter of carbon nanotube aggregate>
The length and diameter of the carbon nanotube aggregate were measured by a scanning electron microscope (SEM).
＜カーボンナノチューブ集合体におけるカーボンナノチューブの層数・層数分布の評価＞
カーボンナノチューブ集合体におけるカーボンナノチューブの層数および層数分布は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）および／または透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって測定した。得られたカーボンナノチューブ集合体の中から少なくとも１０本以上、好ましくは２０本以上のカーボンナノチューブをＳＥＭおよび／またはＴＥＭにより観察し、各カーボンナノチューブの層数を調べ、層数分布を作成した。
<Evaluation of the number and distribution of carbon nanotubes in a carbon nanotube aggregate>
The number of carbon nanotube layers and the number distribution of carbon nanotubes in the aggregate of carbon nanotubes were measured by a scanning electron microscope (SEM) and / or a transmission electron microscope (TEM). From the obtained carbon nanotube aggregate, at least 10 or more, preferably 20 or more carbon nanotubes were observed by SEM and / or TEM, the number of layers of each carbon nanotube was examined, and a layer number distribution was created.
＜微粒子ピックアップ試験＞
ポリスチレンラテックス（型番：１２５５、平均粒子径：３．０μｍ、日新ＥＭ（株）製）をガラス板上に滴下して乾燥させた後、インクジェットインク（キヤノン（株）製、ＢＣＩ−７ｅＭ（７Ｓ９Ｃ１８ＭＯ）、マゼンダ）をガラス板に滴下し、最大直径２０μｍになった微粒子含有液体の薄膜を、実施例および比較例で用いた微粒子含有液体ピックアップ用プローブなどの各種サンプリングツールによってピックアップした。
微粒子含有液体の薄膜の、ガラス上で液滴としたときの接触角は、６１．１°であった。なお、接触角の測定は、θ／２法で行った。
微粒子が確実にピックアップできているかについて光学顕微鏡を用いて確認した。
微粒子ピックアップ試験の評価基準は下記の通りである。
○：サンプリングツールを接触・脱離後にプローブ上に粒子が確認される。
×：サンプリングツールを接触・脱離後に基板上粒子が確認される。
<Fine particle pickup test>
Polystyrene latex (model number: 1255, average particle size: 3.0 μm, manufactured by Nissin EM Co., Ltd.) was dropped on a glass plate and dried, and then inkjet ink (Canon Co., Ltd., BCI-7eM (7S9C18MO). ), Magenta) was dropped on a glass plate, and the thin film of the fine particle-containing liquid having a maximum diameter of 20 μm was picked up by various sampling tools such as the fine particle-containing liquid pickup probe used in Examples and Comparative Examples.
The contact angle of the thin film of the fine particle-containing liquid as droplets on the glass was 61.1 °. The contact angle was measured by the θ / 2 method.
It was confirmed using an optical microscope whether the fine particles could be picked up reliably.
The evaluation criteria of the fine particle pickup test are as follows.
○: Particles are confirmed on the probe after contact / detachment of the sampling tool.
X: Particles on the substrate are confirmed after contacting / desorbing the sampling tool.
［実施例１］
基板としてのシリコンウェハ（シリコンテクノロジー製）上に、スパッタ装置（ＵＬＶＡＣ製、ＲＦＳ−２００）により、Ａｌ薄膜（厚み５ｎｍ）を形成した。このＡｌ薄膜上に、さらにスパッタ装置（ＵＬＶＡＣ製、ＲＦＳ−２００）にてＦｅ薄膜（厚み０．３５ｎｍ）を蒸着した。その後、フォトリソグラフィ加工により、直径０．８μｍにパターン化した。
その後、この基板を３０ｍｍφの石英管内に載置し、水分６００ｐｐｍに保ったヘリウム／水素（９０／５０ｓｃｃｍ）混合ガスを石英管内に３０分間流して、管内を置換した。その後、電気管状炉を用いて管内を７６５℃まで昇温させ、７６５℃にて安定させた。７６５℃にて温度を保持したまま、ヘリウム／水素／エチレン（８５／５０／５ｓｃｃｍ、水分率６００ｐｐｍ）混合ガスを管内に充填させ、５秒間放置してカーボンナノチューブを基板上に成長させ、カーボンナノチューブが長さ方向に配向しているカーボンナノチューブ集合体（１）を得た。
カーボンナノチューブ集合体（１）の長さは２μｍであり、直径は０．８μｍであった。
カーボンナノチューブ集合体（１）が備えるカーボンナノチューブの層数分布において、最頻値は１層に存在し、相対頻度は６１％であった。
タングステン針（株式会社マイクロサポート製、ＴＰ−０１０、先端直径＝１０μｍ）の平滑断面に、銀ペースト（ドータイトＤ３６２、藤倉化成株式会社製）を用いて、得られたカーボンナノチューブ集合体（１）を接着し、微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブ（１）を作成した。
得られた微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブ（１）を用いて、ピックアップ試験およびピックアップした微粒子含有液体の分析を行った。ピックアップした微粒子含有液体としては、キヤノン（株）製のトナー（型番：ＢＣＩ−７ｅＭ（７Ｓ９Ｃ１８ＭＯ）、マゼンダ）にポリスチレンラテックス（型番：１２５５、平均粒子径：３．０μｍ、日新ＥＭ（株）製）を乾燥させて分散させたものを最大直径１０μｍに広げた微粒子含有液体を用いた。
評価結果を表１に示す。
[Example 1]
An Al thin film (
Thereafter, this substrate was placed in a 30 mmφ quartz tube, and a mixed gas of helium / hydrogen (90/50 sccm) maintained at 600 ppm in water was allowed to flow through the quartz tube for 30 minutes to replace the inside of the tube. Thereafter, the inside of the tube was heated to 765 ° C. using an electric tubular furnace and stabilized at 765 ° C. While maintaining the temperature at 765 ° C., a mixed gas of helium / hydrogen / ethylene (85/50/5 sccm, moisture content 600 ppm) was filled in the tube, and left for 5 seconds to grow carbon nanotubes on the substrate. As a result, an aggregate of carbon nanotubes (1) in which is oriented in the length direction was obtained.
The carbon nanotube aggregate (1) had a length of 2 μm and a diameter of 0.8 μm.
In the distribution of the number of carbon nanotubes provided in the carbon nanotube aggregate (1), the mode value was present in one layer, and the relative frequency was 61%.
Using a silver paste (Dotite D362, manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) on a smooth cross section of a tungsten needle (manufactured by Micro Support Co., Ltd., TP-010, tip diameter = 10 μm), the obtained carbon nanotube aggregate (1) The microprobe (1) for liquid pickup containing fine particles was prepared by bonding.
Using the obtained microprobe (1) for picking up a fine particle-containing liquid, a pick-up test and analysis of the picked-up fine particle-containing liquid were performed. As the picked-up fine particle-containing liquid, a toner manufactured by Canon Inc. (model number: BCI-7eM (7S9C18MO), magenta) and polystyrene latex (model number: 1255, average particle size: 3.0 μm, manufactured by Nissin EM Co., Ltd.) ) Was dried and dispersed, and a fine particle-containing liquid having a maximum diameter of 10 μm was used.
The evaluation results are shown in Table 1.
［実施例２］
基板としてのシリコンウェハ（シリコンテクノロジー製）上に、スパッタ装置（ＵＬＶＡＣ製、ＲＦＳ−２００）により、アルミナ薄膜（厚み２０ｎｍ）を形成した。このアルミナ薄膜上に、さらにスパッタ装置（ＵＬＶＡＣ製、ＲＦＳ−２００）にてＦｅ薄膜（厚み１ｎｍ）を蒸着した。その後、フォトリソグラフィ加工により、直径３．３μｍにパターン化した。
その後、この基板を３０ｍｍφの石英管内に載置し、水分６００ｐｐｍに保ったヘリウム／水素（９０／５０ｓｃｃｍ）混合ガスを石英管内に３０分間流して、管内を置換した。その後、電気管状炉を用いて管内を７６５℃まで昇温させ、７６５℃にて安定させた。７６５℃にて温度を保持したまま、ヘリウム／水素／エチレン（８５／５０／５ｓｃｃｍ、水分率６００ｐｐｍ）混合ガスを管内に充填させ、７秒間放置してカーボンナノチューブを基板上に成長させ、カーボンナノチューブが長さ方向に配向しているカーボンナノチューブ集合体（２）を得た。
カーボンナノチューブ集合体（２）の長さ１１μｍであり、直径は３．３μｍであった。
カーボンナノチューブ集合体（２）が備えるカーボンナノチューブの層数分布において、最頻値は２層に存在し、相対頻度は７５％であった。
タングステン針（株式会社マイクロサポート製、ＴＰ−０１０、先端直径＝１０μｍ）の平滑断面に、銀ペースト（ドータイトＤ３６２、藤倉化成株式会社製）を用いて、得られたカーボンナノチューブ集合体（２）を接着し、微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブ（２）を作成した。
得られた微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブ（２）を用いて、ピックアップ試験およびピックアップした微粒子含有液体の分析を行った。ピックアップした微粒子含有液体としては、キヤノン（株）製のトナー（型番：ＢＣＩ−７ｅＭ（７Ｓ９Ｃ１８ＭＯ）、マゼンダ）にポリスチレンラテックス（型番：１２５５、平均粒子径：３．０μｍ、日新ＥＭ（株）製）を乾燥させて分散させたものを最大直径１０μｍに広げた微粒子含有液体を用いた。
評価結果を表１に示す。
[Example 2]
An alumina thin film (
Thereafter, this substrate was placed in a 30 mmφ quartz tube, and a mixed gas of helium / hydrogen (90/50 sccm) maintained at 600 ppm in water was allowed to flow through the quartz tube for 30 minutes to replace the inside of the tube. Thereafter, the inside of the tube was heated to 765 ° C. using an electric tubular furnace and stabilized at 765 ° C. While maintaining the temperature at 765 ° C., the tube was filled with a mixed gas of helium / hydrogen / ethylene (85/50/5 sccm, moisture content 600 ppm) and left for 7 seconds to grow carbon nanotubes on the substrate. As a result, an aggregate of carbon nanotubes (2) in which is oriented in the length direction was obtained.
The carbon nanotube aggregate (2) had a length of 11 μm and a diameter of 3.3 μm.
In the distribution of the number of carbon nanotubes provided in the carbon nanotube aggregate (2), the mode value was present in two layers, and the relative frequency was 75%.
Using a silver paste (Dotite D362, manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) on the smooth cross section of a tungsten needle (manufactured by Micro Support Co., Ltd., TP-010, tip diameter = 10 μm), the obtained carbon nanotube aggregate (2) The microprobe (2) for liquid pick-up containing fine particles was prepared by bonding.
Using the obtained microprobe (2) for picking up fine particle-containing liquid, a pick-up test and analysis of the picked-up fine particle-containing liquid were performed. As the picked-up fine particle-containing liquid, a toner manufactured by Canon Inc. (model number: BCI-7eM (7S9C18MO), magenta) and polystyrene latex (model number: 1255, average particle size: 3.0 μm, manufactured by Nissin EM Co., Ltd.) ) Was dried and dispersed, and a fine particle-containing liquid having a maximum diameter of 10 μm was used.
The evaluation results are shown in Table 1.
［実施例３］
基板としてのシリコンウェハ（シリコンテクノロジー製）上に、スパッタ装置（ＵＬＶＡＣ製、ＲＦＳ−２００）により、アルミナ薄膜（厚み２０ｎｍ）を形成した。このアルミナ薄膜上に、さらにスパッタ装置（ＵＬＶＡＣ製、ＲＦＳ−２００）にてＦｅ薄膜（厚み１ｎｍ）を蒸着した。その後、フォトリソグラフィ加工により、直径３．３μｍにパターン化した。
その後、この基板を３０ｍｍφの石英管内に載置し、水分６００ｐｐｍに保ったヘリウム／水素（９０／５０ｓｃｃｍ）混合ガスを石英管内に３０分間流して、管内を置換した。その後、電気管状炉を用いて管内を７６５℃まで昇温させ、７６５℃にて安定させた。７６５℃にて温度を保持したまま、ヘリウム／水素／エチレン（８５／５０／５ｓｃｃｍ、水分率６００ｐｐｍ）混合ガスを管内に充填させ、１５秒間放置してカーボンナノチューブを基板上に成長させ、カーボンナノチューブが長さ方向に配向しているカーボンナノチューブ集合体（３）を得た。
カーボンナノチューブ集合体（３）の長さは１１μｍであり、直径は３．３μｍであった。
カーボンナノチューブ集合体（３）が備えるカーボンナノチューブの層数分布において、最頻値は２層に存在し、相対頻度は７５％であった。
タングステン針（株式会社マイクロサポート製、ＴＰ−０１０、先端直径＝１０μｍ）の平滑断面に、銀ペースト（ドータイトＤ３６２、藤倉化成株式会社製）を用いて、得られたカーボンナノチューブ集合体（３）を接着し、微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブ（３）を作成した。
得られた微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブ（３）を用いて、ピックアップ試験およびピックアップした微粒子含有液体の分析を行った。ピックアップした微粒子含有液体としては、キヤノン（株）製のトナー（型番：ＢＣＩ−７ｅＭ（７Ｓ９Ｃ１８ＭＯ）、マゼンダ）にポリスチレンラテックス（型番：１２５５、平均粒子径：３．０μｍ、日新ＥＭ（株）製）を乾燥させて分散させたものを最大直径１５μｍに広げた微粒子含有液体を用いた。
評価結果を表１に示す。
[Example 3]
An alumina thin film (
Thereafter, this substrate was placed in a 30 mmφ quartz tube, and a mixed gas of helium / hydrogen (90/50 sccm) maintained at 600 ppm in water was allowed to flow through the quartz tube for 30 minutes to replace the inside of the tube. Thereafter, the inside of the tube was heated to 765 ° C. using an electric tubular furnace and stabilized at 765 ° C. While maintaining the temperature at 765 ° C., the tube was filled with a mixed gas of helium / hydrogen / ethylene (85/50/5 sccm, moisture content 600 ppm) and left for 15 seconds to grow carbon nanotubes on the substrate. As a result, an aggregate (3) of carbon nanotubes in which are aligned in the length direction was obtained.
The carbon nanotube aggregate (3) had a length of 11 μm and a diameter of 3.3 μm.
In the distribution of the number of carbon nanotubes provided in the carbon nanotube aggregate (3), the mode value was present in two layers, and the relative frequency was 75%.
Using a silver paste (Dotite D362, manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) on the smooth cross section of a tungsten needle (manufactured by Micro Support Co., Ltd., TP-010, tip diameter = 10 μm), the obtained carbon nanotube aggregate (3) The microprobe (3) for liquid pick-up containing fine particles was prepared by bonding.
Using the obtained microprobe (3) for picking up a fine particle-containing liquid, a pick-up test and analysis of the picked-up fine particle-containing liquid were performed. As the picked-up fine particle-containing liquid, a toner manufactured by Canon Inc. (model number: BCI-7eM (7S9C18MO), magenta) and polystyrene latex (model number: 1255, average particle size: 3.0 μm, manufactured by Nissin EM Co., Ltd.) ) Was dried and dispersed, and a fine particle-containing liquid having a maximum diameter of 15 μm was used.
The evaluation results are shown in Table 1.
［実施例４］
基板としてのシリコンウェハ（シリコンテクノロジー製）上に、スパッタ装置（ＵＬＶＡＣ製、ＲＦＳ−２００）により、アルミナ薄膜（厚み２０ｎｍ）を形成した。このアルミナ薄膜上に、さらにスパッタ装置（ＵＬＶＡＣ製、ＲＦＳ−２００）にてＦｅ薄膜（厚み１ｎｍ）を蒸着した。その後、フォトリソグラフィ加工により、直径３．３μｍにパターン化した。
その後、この基板を３０ｍｍφの石英管内に載置し、水分６００ｐｐｍに保ったヘリウム／水素（９０／５０ｓｃｃｍ）混合ガスを石英管内に３０分間流して、管内を置換した。その後、電気管状炉を用いて管内を７６５℃まで昇温させ、７６５℃にて安定させた。７６５℃にて温度を保持したまま、ヘリウム／水素／エチレン（８５／５０／５ｓｃｃｍ、水分率６００ｐｐｍ）混合ガスを管内に充填させ、１５秒間放置してカーボンナノチューブを基板上に成長させ、カーボンナノチューブが長さ方向に配向しているカーボンナノチューブ集合体（４）を得た。
カーボンナノチューブ集合体（４）の長さは１１μｍであり、直径は３．３μｍであった。
カーボンナノチューブ集合体（４）が備えるカーボンナノチューブの層数分布において、最頻値は２層に存在し、相対頻度は７５％であった。
タングステン針（株式会社マイクロサポート製、ＴＰ−０１０、先端直径＝１０μｍ）の平滑断面に、銀ペースト（ドータイトＤ３６２、藤倉化成株式会社製）を用いて、得られたカーボンナノチューブ集合体（４）を接着し、微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブ（４）を作成した。
得られた微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブ（４）を用いて、ピックアップ試験およびピックアップした微粒子含有液体の分析を行った。ピックアップした微粒子含有液体としては、キヤノン（株）製のトナー（型番：ＢＣＩ−７ｅＭ（７Ｓ９Ｃ１８ＭＯ）、マゼンダ）にポリスチレンラテックス（型番：１２５５、平均粒子径：３．０μｍ、日新ＥＭ（株）製）を乾燥させて分散させたものを最大直径２０μｍに広げた微粒子含有液体を用いた。
評価結果を表１に示す。
[Example 4]
An alumina thin film (
Thereafter, this substrate was placed in a 30 mmφ quartz tube, and a mixed gas of helium / hydrogen (90/50 sccm) maintained at 600 ppm in water was allowed to flow through the quartz tube for 30 minutes to replace the inside of the tube. Thereafter, the inside of the tube was heated to 765 ° C. using an electric tubular furnace and stabilized at 765 ° C. While maintaining the temperature at 765 ° C., the tube was filled with a mixed gas of helium / hydrogen / ethylene (85/50/5 sccm, moisture content 600 ppm) and left for 15 seconds to grow carbon nanotubes on the substrate. As a result, an aggregate of carbon nanotubes (4) in which is oriented in the length direction was obtained.
The carbon nanotube aggregate (4) had a length of 11 μm and a diameter of 3.3 μm.
In the distribution of the number of carbon nanotubes provided in the carbon nanotube aggregate (4), the mode value was present in two layers, and the relative frequency was 75%.
Using a silver paste (Dotite D362, manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) on the smooth cross section of a tungsten needle (manufactured by Micro Support Co., Ltd., TP-010, tip diameter = 10 μm), the obtained carbon nanotube aggregate (4) The microprobe (4) for liquid pick-up containing fine particles was prepared by bonding.
The obtained microparticle-containing liquid pickup microprobe (4) was used to perform a pickup test and to analyze the picked-up microparticle-containing liquid. As the picked-up fine particle-containing liquid, a toner manufactured by Canon Inc. (model number: BCI-7eM (7S9C18MO), magenta) and polystyrene latex (model number: 1255, average particle size: 3.0 μm, manufactured by Nissin EM Co., Ltd.) ) Was dried and dispersed, and a fine particle-containing liquid having a maximum diameter of 20 μm was used.
The evaluation results are shown in Table 1.
［実施例５］
基板としてのシリコンウェハ（シリコンテクノロジー製）上に、スパッタ装置（ＵＬＶＡＣ製、ＲＦＳ−２００）により、アルミナ薄膜（厚み２０ｎｍ）を形成した。このアルミナ薄膜上に、さらにスパッタ装置（ＵＬＶＡＣ製、ＲＦＳ−２００）にてＦｅ薄膜（厚み２．０ｎｍ）を蒸着した。その後、フォトリソグラフィ加工により、直径７．８μｍにパターン化した。
その後、この基板を３０ｍｍφの石英管内に載置し、水分６００ｐｐｍに保ったヘリウム／水素（９０／５０ｓｃｃｍ）混合ガスを石英管内に３０分間流して、管内を置換した。その後、電気管状炉を用いて管内を７６５℃まで昇温させ、７６５℃にて安定させた。７６５℃にて温度を保持したまま、ヘリウム／水素／エチレン（８５／５０／５ｓｃｃｍ、水分率６００ｐｐｍ）混合ガスを管内に充填させ、１５秒間放置してカーボンナノチューブを基板上に成長させ、カーボンナノチューブが長さ方向に配向しているカーボンナノチューブ集合体（５）を得た。
カーボンナノチューブ集合体（５）の長さは１４μｍであり、直径は７．８μｍであった。
カーボンナノチューブ集合体（５）が備えるカーボンナノチューブの層数分布において、最頻値は３層に存在し、相対頻度は７２％であった。
タングステン針（株式会社マイクロサポート製、ＴＰ−０１０、先端直径＝１０μｍ）の平滑断面に、銀ペースト（ドータイトＤ３６２、藤倉化成株式会社製）を用いて、得られたカーボンナノチューブ集合体（５）を接着し、微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブ（５）を作成した。
得られた微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブ（５）を用いて、ピックアップ試験およびピックアップした微粒子含有液体の分析を行った。ピックアップした微粒子含有液体としては、キヤノン（株）製のトナー（型番：ＢＣＩ−７ｅＭ（７Ｓ９Ｃ１８ＭＯ）、マゼンダ）にポリスチレンラテックス（型番：１２５５、平均粒子径：３．０μｍ、日新ＥＭ（株）製）を乾燥させて分散させたものを最大直径１５μｍに広げた微粒子含有液体を用いた。
評価結果を表１に示す。
[Example 5]
An alumina thin film (
Thereafter, this substrate was placed in a 30 mmφ quartz tube, and a mixed gas of helium / hydrogen (90/50 sccm) maintained at 600 ppm in water was allowed to flow through the quartz tube for 30 minutes to replace the inside of the tube. Thereafter, the inside of the tube was heated to 765 ° C. using an electric tubular furnace and stabilized at 765 ° C. While maintaining the temperature at 765 ° C., the tube was filled with a mixed gas of helium / hydrogen / ethylene (85/50/5 sccm, moisture content 600 ppm) and left for 15 seconds to grow carbon nanotubes on the substrate. As a result, an aggregate of carbon nanotubes (5) in which is oriented in the length direction was obtained.
The carbon nanotube aggregate (5) had a length of 14 μm and a diameter of 7.8 μm.
In the distribution of the number of carbon nanotubes provided in the carbon nanotube aggregate (5), the mode value was present in three layers, and the relative frequency was 72%.
Using a silver paste (Dotite D362, manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) on the smooth cross section of a tungsten needle (manufactured by Micro Support Co., Ltd., TP-010, tip diameter = 10 μm), the obtained carbon nanotube aggregate (5) The microprobe (5) for liquid pick-up containing fine particles was prepared by bonding.
The obtained microparticle-containing liquid pickup microprobe (5) was used to perform a pickup test and to analyze the picked-up microparticle-containing liquid. As the picked-up fine particle-containing liquid, a toner manufactured by Canon Inc. (model number: BCI-7eM (7S9C18MO), magenta) and polystyrene latex (model number: 1255, average particle size: 3.0 μm, manufactured by Nissin EM Co., Ltd.) ) Was dried and dispersed, and a fine particle-containing liquid having a maximum diameter of 15 μm was used.
The evaluation results are shown in Table 1.
［実施例６］
シリコン基板（ＫＳＴ製、熱酸化膜付ウェハ、厚み１０００μｍ）上に、真空蒸着装置（ＪＥＯＬ製、ＪＥＥ−４Ｘ Ｖａｃｕｕｍ Ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ）により、Ａｌ薄膜（厚み１０ｎｍ）を形成した後、４５０℃で１時間酸化処理を施した。このようにして、シリコン基板上にＡｌ２Ｏ３膜を形成した。このＡｌ２Ｏ３膜上に、さらにスパッタ装置（ＵＬＶＡＣ製、ＲＦＳ−２００）にてＦｅ薄膜（厚み２ｎｍ）を蒸着させて触媒層を形成した。その後、フォトリソグラフィ加工により、直径１１μｍにパターン化した。
次に、得られた触媒層付シリコン基板をカットして、３０ｍｍφの石英管内に載置し、水分３５０ｐｐｍに保ったヘリウム／水素（１２０／８０ｓｃｃｍ）混合ガスを石英管内に３０分間流して、管内を置換した。その後、電気管状炉を用いて管内を７６５℃まで３５分間で段階的に昇温させ、７６５℃にて安定させた。７６５℃にて温度を保持したまま、ヘリウム／水素／エチレン（１０５／８０／１５ｓｃｃｍ、水分率３５０ｐｐｍ）混合ガスを管内に充填させ、２０秒間放置してカーボンナノチューブを基板上に成長させ、カーボンナノチューブが長さ方向に配向しているカーボンナノチューブ集合体（６）を得た。
カーボンナノチューブ集合体（６）の長さは２０μｍであり、直径は１１μｍであった。
カーボンナノチューブ集合体（６）が備えるカーボンナノチューブの層数分布において、層数分布の分布幅は１７層（４層〜２０層）であり、最頻値は４層と８層に存在し、相対頻度はそれぞれ２０％と２０％であった。
タングステン針（株式会社マイクロサポート製、ＴＰ−０１０、先端直径＝１０μｍ）の平滑断面に、銀ペースト（ドータイトＤ３６２、藤倉化成株式会社製）を用いて、得られたカーボンナノチューブ集合体（６）を接着し、微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブ（６）を作成した。
得られた微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブ（６）を用いて、ピックアップ試験およびピックアップした微粒子含有液体の分析を行った。ピックアップした微粒子含有液体としては、キヤノン（株）製のトナー（型番：ＢＣＩ−７ｅＭ（７Ｓ９Ｃ１８ＭＯ）、マゼンダ）にポリスチレンラテックス（型番：１２５５、平均粒子径：３．０μｍ、日新ＥＭ（株）製）を乾燥させて分散させたものを最大直径２０μｍに広げた微粒子含有液体を用いた。
評価結果を表１に示す。
[Example 6]
An Al thin film (
Next, the obtained silicon substrate with a catalyst layer was cut and placed in a 30 mmφ quartz tube, and a helium / hydrogen (120/80 sccm) mixed gas maintained at a moisture content of 350 ppm was allowed to flow into the quartz tube for 30 minutes. Was replaced. Thereafter, the inside of the tube was gradually raised to 765 ° C. in 35 minutes using an electric tubular furnace, and stabilized at 765 ° C. While maintaining the temperature at 765 ° C., the tube was filled with a mixed gas of helium / hydrogen / ethylene (105/80/15 sccm, moisture content 350 ppm) and left for 20 seconds to grow carbon nanotubes on the substrate. As a result, an aggregate of carbon nanotubes (6) in which is oriented in the length direction was obtained.
The carbon nanotube aggregate (6) had a length of 20 μm and a diameter of 11 μm.
In the number distribution of carbon nanotubes provided in the carbon nanotube aggregate (6), the distribution width of the number distribution is 17 layers (4 to 20 layers), and the mode value is present in 4 layers and 8 layers. The frequencies were 20% and 20%, respectively.
Using a silver paste (Dotite D362, manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) on the smooth cross section of a tungsten needle (manufactured by Micro Support Co., Ltd., TP-010, tip diameter = 10 μm), the obtained carbon nanotube aggregate (6) The microprobe (6) for liquid pick-up containing fine particles was prepared by bonding.
The obtained microparticle-containing liquid pickup microprobe (6) was used to perform a pickup test and to analyze the picked-up microparticle-containing liquid. As the picked-up fine particle-containing liquid, a toner manufactured by Canon Inc. (model number: BCI-7eM (7S9C18MO), magenta) and polystyrene latex (model number: 1255, average particle size: 3.0 μm, manufactured by Nissin EM Co., Ltd.) ) Was dried and dispersed, and a fine particle-containing liquid having a maximum diameter of 20 μm was used.
The evaluation results are shown in Table 1.
［比較例１］
タングステンプローブ（直径５μｍ、ＴＰ−００５、株式会社マイクロサポート製）を用いて、ピックアップ試験およびピックアップした微粒子含有液体の分析を行った。ピックアップした微粒子含有液体としては、キヤノン（株）製のトナー（型番：ＢＣＩ−７ｅＭ（７Ｓ９Ｃ１８ＭＯ）、マゼンダ）にポリスチレンラテックス（型番：１２５５、平均粒子径：３．０μｍ、日新ＥＭ（株）製）を乾燥させて分散させたものを最大直径１０μｍに広げた微粒子含有液体を用いた。
評価結果を表１に示す。
[Comparative Example 1]
Using a tungsten probe (
The evaluation results are shown in Table 1.
［比較例２］
タングステンプローブ（直径５μｍ、ＴＰ−００５、株式会社マイクロサポート製）を用いて、ピックアップ試験およびピックアップした微粒子含有液体の分析を行った。ピックアップした微粒子含有液体としては、キヤノン（株）製のトナー（型番：ＢＣＩ−７ｅＭ（７Ｓ９Ｃ１８ＭＯ）、マゼンダ）にポリスチレンラテックス（型番：１２５５、平均粒子径：３．０μｍ、日新ＥＭ（株）製）を乾燥させて分散させたものを最大直径２０μｍに広げた微粒子含有液体を用いた。
評価結果を表１に示す。
[Comparative Example 2]
Using a tungsten probe (
The evaluation results are shown in Table 1.
［比較例３］
ガラスプローブ（直径５μｍ、マイクロサンプリングツール ＭＳＴ−００５、株式会社マイクロサポート製）を用いて、ピックアップ試験およびピックアップした微粒子含有液体の分析を行った。ピックアップした微粒子含有液体としては、キヤノン（株）製のトナー（型番：ＢＣＩ−７ｅＭ（７Ｓ９Ｃ１８ＭＯ）、マゼンダ）にポリスチレンラテックス（型番：１２５５、平均粒子径：３．０μｍ、日新ＥＭ（株）製）を乾燥させて分散させたものを最大直径１０μｍに広げた微粒子含有液体を用いた。
評価結果を表１に示す。
[Comparative Example 3]
Using a glass probe (
The evaluation results are shown in Table 1.
［比較例４］
マイクロピペット（直径５μｍ、ＭＰ−００５、株式会社マイクロサポート製）を用いて、ピックアップ試験およびピックアップした微粒子含有液体の分析を行った。ピックアップした微粒子含有液体としては、キヤノン（株）製のトナー（型番：ＢＣＩ−７ｅＭ（７Ｓ９Ｃ１８ＭＯ）、マゼンダ）にポリスチレンラテックス（型番：１２５５、平均粒子径：３．０μｍ、日新ＥＭ（株）製）を乾燥させて分散させたものを最大直径１０μｍに広げた微粒子含有液体を用いた。
評価結果を表１に示す。
[Comparative Example 4]
Using a micropipette (
The evaluation results are shown in Table 1.
表１に示すように、実施例で得られた微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブにおいては、微粒子含有液体を極めて容易にピックアップできることが判る。 As shown in Table 1, it can be seen that the microparticle-containing liquid pickup microprobe obtained in the example can very easily pick up the microparticle-containing liquid.
本発明の微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブは、例えば、分析用途などにおいて、分析対象物の表面に点在する微粒子含有液体をピックアップして分析装置内に運び込んで分析評価するため等に好適に用いられる。 The microprobe for picking up a microparticle-containing liquid according to the present invention is suitably used, for example, in an analysis application or the like for picking up a microparticle-containing liquid scattered on the surface of an object to be analyzed and bringing it into an analyzer for analysis evaluation. It is done.
１０００ 微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブ
１００ カーボンナノチューブ集合体
１０ カーボンナノチューブ
１０ａ カーボンナノチューブの片端
２０ 軸状基材
２０ａ 軸状基材の断面側表面
１ 微粒子含有液体
２ ガラス
３ 液滴
５ 微粒子
1000
Claims (7)
微粒子を含有する液体をピックアップでき、
該微粒子のみを分離して保持できる、
微粒子含有液体ピックアップ用マイクロプローブ。 Having a carbon nanotube assembly comprising a plurality of carbon nanotubes,
Can pick up liquid containing fine particles,
Only the fine particles can be separated and retained.
Microprobe for liquid pickup containing fine particles.
The microprobe for a fine particle-containing liquid pickup according to any one of claims 1 to 6, wherein the carbon nanotube aggregate is provided on an axial substrate.
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