JPS62158318A - Controlling device for flow - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To enable the uniform blasting and selective gathering of ionized particles by a construction wherein a pair of parallel electrodes separating selectively a flow of ionized particles are disposed opposite on both sides of a channel on the downstream side of a throttling-expanding nozzle. CONSTITUTION:A carrier gas containing supplied particles is passed through an exciting device 5 in an upstream chamber 3, excited and ionized thereby, and thereafter it flows into a downstream chamber 4 through a throttling- expanding nozzle 1. An ionized particle beam formed by the throttling-expanding nozzle 1 is limited by a couple of synchronized choppers 7 with respect to the limits of velocity of particles passing through the choppers 7, corresponding to the deviation angles of the respective holes of the two choppers, an aperture between them, etc. When passing through a space between parallel electrodes 8, the ionized particles are separated in accordance with the difference in mass and charge thereof.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 未発明は、微粒子の移送手段や吹き付は手段等として利
用される微粒子流の流れ制御装置に関するもので１例え
ば、微粒子による成膜加工、複合素材の形成、ドープ加
工、または微粒子の新たな形成場等への応用が期待され
るものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a flow control device for a particulate flow, which is used as a means for transporting or spraying particulates. It is expected that it will be applied to the formation of composite materials, doping processing, and new formation sites for fine particles.

本明細書において、微粒子とは、原子、分子、超微粒子
及び一般微粒子をいう、ここでａ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
学的な沈殿法、溶液噴霧熱分解法等によって得られる、
超微細な（一般には０．５　ｇｍ以下）粒子をいう、一
般微粒子とは、機械的粉砕や析出沈殿処理等の一般的手
法によって得られる微細粒子をいう、また、ビームとは
、流れ方向に断面積がほぼ一定の噴流のことをいい、そ
の断面形状は問わないものである。In this specification, fine particles refer to atoms, molecules, ultrafine particles, and general fine particles. Here, fine particles include, for example,
Evaporation method in gas, plasma evaporation method using gas phase reaction,
Obtained by gas phase chemical reaction method, colloidal precipitation method, solution spray pyrolysis method, etc. using liquid phase reaction,
General fine particles refer to ultra-fine particles (generally 0.5 gm or less). A jet stream with a nearly constant cross-sectional area, and its cross-sectional shape does not matter.

［従来の技術］ 一般に微粒子は、キャリアガス中に分散浮遊されて、キ
ャリアガスの流れによって移送されている。[Prior Art] Generally, fine particles are dispersed and suspended in a carrier gas and transported by the flow of the carrier gas.

従来、上記微粒子の移送に伴う微粒子流の流れ制御は、
上流側と下流側の差圧によって、キャリアガスと共に流
れる微粒子の全流路を、管材又は筺体で区画することに
よって行われているに過ぎない。従って、微粒子の流れ
は、その強弱はあるものの必然的に、微粒子の流路を区
画する管材又は筐体内全体に分散した状ｐ３で生ずるこ
とになる。Conventionally, flow control of the particle flow accompanying the transport of the particles described above has been carried out by
This is simply achieved by dividing the entire flow path of the particles flowing together with the carrier gas using a pipe or a housing due to the differential pressure between the upstream and downstream sides. Therefore, the flow of the particles inevitably occurs in a state p3 dispersed throughout the pipe material or the housing that partitions the flow path of the particles, although the flow may vary in strength or weakness.

また、微粒子を基体へ吹き付ける場合等においては、ノ
ズルを介してキャリアガスと共に微粒子を噴出させるこ
とが行われている。この微粒子の吹き付けに用いられて
いるノズルは、単なる平行管又は先細ノズルで、確かに
噴出直後の微粒子の噴流断面はノズル端目面の面積に応
じて絞られる。しかし、噴流はノズルの出口面で拡散さ
れるので、単に一時的に流路を絞っただけのものに過ぎ
ず、また噴流の速度が音速を越えることはない。Furthermore, when spraying fine particles onto a substrate, the fine particles are jetted out together with a carrier gas through a nozzle. The nozzle used to spray the fine particles is a simple parallel tube or a tapered nozzle, and the jet cross section of the fine particles immediately after being ejected is certainly narrowed down according to the area of the nozzle end face. However, since the jet is diffused at the exit surface of the nozzle, the flow path is merely temporarily constricted, and the speed of the jet does not exceed the speed of sound.

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、微粒子の全流路を管材又は筐体で区画し、上
流側と下流側の差圧によって、この流路に沿ってキャリ
アガスと共に微粒子を移送するのでは、それほど高速の
移送速度は望み得ない、また、微粒子の流路を区画する
管材や筺体の壁面と微粒子の接触を、全移送区間に亘っ
て避は難い。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, it is possible to divide the entire flow path of fine particles with a pipe material or a casing, and to transport the fine particles together with a carrier gas along this flow path using a differential pressure between the upstream side and the downstream side. In this case, a very high transfer speed cannot be expected, and it is difficult to avoid contact between the particles and the wall surface of the pipe or casing that defines the flow path of the particles over the entire transfer section.

このため、特に活性を有する微粒子をその捕集位置まで
移動させる際に、経時的活性の消失や、管材や筐体の壁
面との接触による活性の消失を生みやすい問題がある。For this reason, there is a problem in that, particularly when moving active fine particles to a collection position, the activity tends to disappear over time or due to contact with the tube material or the wall surface of the casing.

また、管材や筐体で微粒子の全流路を区画したのでは、
流れのデッドスペースの発生等によって、移送微粒子の
捕集率が低下したり、キャリアガスの微粒子移送への利
用効率も低下する。In addition, if the entire flow path of particles is divided by pipe material or housing,
Due to the generation of dead space in the flow, the collection rate of the transported particles decreases, and the efficiency of using the carrier gas for transporting the particles also decreases.

一方、従来の平行管や先細ノズルは、流過した噴流内の
微粒子の密度分布が大きい拡散流となる。従って、微粒
子を基体へ吹き付ける場合等において、均一な吹き付は
制御が行い難い問題がある。また、均一な吹き付は領域
の制御も困難である。On the other hand, in conventional parallel tubes and tapered nozzles, the jet stream that passes through it becomes a diffuse flow with a large density distribution of particles. Therefore, when spraying fine particles onto a substrate, it is difficult to control uniform spraying. Furthermore, uniform spraying makes it difficult to control the area.

また、ノズルから噴出する微粒子流の粒子種類が多い場
合やその速度分布が広い場合に、その中から所望のもの
を選択して捕集することも困難である。Further, when there are many types of particles in the particle stream ejected from the nozzle or when the velocity distribution thereof is wide, it is difficult to select and collect desired particles from among them.

本発明は、上記の問題点を解決して、微粒子流の吹き付
は領域を正確に制御し、特に、均一な吹き付けと選択的
な捕集を可能にする流れ制御装置を提供することを目的
とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to provide a flow control device that allows precise control over the area of spraying of a particulate stream, and in particular enables uniform spraying and selective collection. shall be.

［問題点を解決するための手段］ 本発明において、上記の問題点を解決するために講じら
れた手段は、流路に縮小拡大ノズルを備えた微粒子流の
流れ制御装置であって、イオン化された微粒子流を選択
的に分離する一対の平行電極が、縮小拡大ノズルの下流
側で、流路の両側から対向して配設されていることを特
徴とする流れ制御装置とするものである。[Means for Solving the Problems] In the present invention, the means taken to solve the above problems is a flow control device for a particulate flow that is equipped with a contraction/expansion nozzle in a flow path. The flow control device is characterized in that a pair of parallel electrodes for selectively separating the flow of particles are disposed facing each other from both sides of the flow path on the downstream side of the contraction/expansion nozzle.

微粒子流をイオン化する手段は、縮小拡大ノズルの上流
側もしくは下流側のいずれに配設してもよく、励起装置
等に兼備してもよい、また、平行電極による分離を明確
にするために、微粒子流を分断するチョッパーを設ける
と好適である。The means for ionizing the particle flow may be disposed either upstream or downstream of the contraction/expansion nozzle, and may also be provided in an excitation device, etc. In addition, in order to clarify the separation by parallel electrodes, It is preferable to provide a chopper that divides the particle flow.

［作　用］ 縮小拡大ノズルは、その上流側と下流側との圧力差に応
じてキャリアガスと共に微粒子を噴出させると共に、噴
出されるキャリアガス及び微粒子の流れを均一化し、ビ
ーム化する。従って、このビーム化された微粒子流を基
体等に吹き付けるようにすれば、均一に微粒子を捕集す
ることができる。[Function] The contraction/expansion nozzle ejects fine particles together with carrier gas according to the pressure difference between its upstream side and downstream side, and also equalizes the flow of the ejected carrier gas and fine particles to form a beam. Therefore, by spraying this beam-formed particulate flow onto a substrate or the like, it is possible to uniformly collect the particulates.

この微粒子流をイオン化しておいて、流路の両側に平行
電極を配設し、一方にプラス、他方にマイナスの電位を
付与すると、微粒子は質量と電荷の違いによって分離さ
れ、基体にはイオンの種類によって別々の位置に微粒子
が付着することになる。If this particle flow is ionized and parallel electrodes are placed on both sides of the flow path, and a positive potential is applied to one side and a negative potential is applied to the other, the particles are separated due to the difference in mass and charge, and the ions are released into the substrate. Fine particles will adhere to different positions depending on the type of material.

［実施例］ 以下、本発明を、実施例とその図面に基づいて詳細な説
明する。[Examples] Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples and drawings thereof.

第１図は、本発明を実施した流れ制御装置の一例を示す
概略構成図である。第１図において、流れ制御装置は、
流路に縮小拡大ノズル１を備え、微粒子流を均一化かつ
ビーム化可能にしている。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a flow control device embodying the present invention. In FIG. 1, the flow control device is
A contraction/expansion nozzle 1 is provided in the flow path to make the flow of particles uniform and to form a beam.

本発明における縮小拡大ノズルｌとは、流入口ｌａから
中間部に向って徐々に開口面積が絞られてのど部２とな
り、こののど部２から流出口１ｂに向って徐々に開口面
積が拡大されているノズルをいう。第１図においては、
説明の便宜と、縮小拡大ノズルｌの流入側と流出側は、
各々密閉系である上流室３と下流室４に連結されている
。しかし、本発明における縮小拡大ノズルｌの流入側と
流出側は、両者間に差圧を生じさせて、キャリアガスと
共に微粒子を流過させることができれば、密閉系であっ
ても開放系であってもよい。The contraction/expansion nozzle l in the present invention is a throat portion 2 whose opening area is gradually narrowed from the inlet la toward the middle portion, and whose opening area is gradually expanded from the throat portion 2 toward the outlet 1b. This refers to the nozzle that is In Figure 1,
For convenience of explanation, the inflow side and outflow side of the contraction/expansion nozzle l are as follows.
It is connected to an upstream chamber 3 and a downstream chamber 4, each of which is a closed system. However, the inflow side and the outflow side of the contraction/expansion nozzle l in the present invention can be either a closed system or an open system as long as a pressure difference is generated between the two and the particles can flow together with the carrier gas. Good too.

上流室３には、励起装置５が配設され、縮小拡大ノズル
１へ送り込む微粒子流を励起すると共にイオン化する。An excitation device 5 is disposed in the upstream chamber 3 to excite and ionize the particle flow sent to the contraction/expansion nozzle 1 .

イオン化手段は励起装置５と別に設けてもよく、縮小拡
大ノズルｌの下流側に配設してもよい。励起装Ｍ５とし
ては、マイクロ波、レーザー、イオン銃、電子銃等によ
るものが使用され、後二者はイオン化機能を備えている
。The ionization means may be provided separately from the excitation device 5, or may be provided downstream of the contraction/expansion nozzle l. As the excitation device M5, one using a microwave, a laser, an ion gun, an electron gun, etc. is used, and the latter two have an ionization function.

下流室３には、微粒子を捕集する基体６と、微粒子流の
流路に介設されたチョッパー７と、流路を挟んで対向す
る一対の板状の平行電極８とが配設されている。The downstream chamber 3 is provided with a base 6 for collecting particles, a chopper 7 interposed in the flow path of the particle flow, and a pair of plate-shaped parallel electrodes 8 facing each other across the flow path. There is.

上記の装置において、微粒子を分散浮遊されたキャリア
ガスを上流室３内に供給する一方、下流室４内を真空ポ
ンプ９で排気すると、上流室３と下流室４との間に圧力
差を生じる。従って、供給された微粒子を含むキャリア
ガスは、上流室３内の励起装置５を通り、励起され、か
つイオン化されたのち、縮小拡大ノズルｌを流過して下
流室４へ流入する。ｍ不拡大ノズル１によってビーム化
されたイオン粒子ビームは、同期された２枚組のチョッ
パー７により、２枚それぞれの回転数、チョッパー７に
より、２枚それぞれの穴のずれ角度、２枚のチョッパー
間間隔等に対応して、チョッパー７を通り抜ける粒子の
速度範囲を限定されたのち、平行電極８の間を通過する
際に、イオン粒子の質量と電荷の相違に対応して分離さ
れる。In the above device, when a carrier gas in which fine particles are dispersed and suspended is supplied into the upstream chamber 3 and the downstream chamber 4 is evacuated by the vacuum pump 9, a pressure difference is generated between the upstream chamber 3 and the downstream chamber 4. . Therefore, the supplied carrier gas containing fine particles passes through the excitation device 5 in the upstream chamber 3, is excited and ionized, and then flows through the contraction/expansion nozzle l and flows into the downstream chamber 4. The ion particle beam converted into a beam by the m-non-expanding nozzle 1 is processed by a synchronized set of two choppers 7 to determine the rotational speed of each of the two plates, the deviation angle of each hole of the two plates, and the deviation angle of each hole of the two choppers. After the velocity range of the particles passing through the chopper 7 is limited according to the interval between the ion particles, when passing between the parallel electrodes 8, the ion particles are separated according to the difference in mass and charge.

第２図は、イオンビームの分離を示す説明図である。イ
オン粒子ビームは、チョッパー７により入射の向き、速
さともほぼ均一に限定されているので、そのイオン構成
が多種であるとすると、マイナスイオンは図中■のよう
にプラス電極側へ引き寄せられて上方へ偏向し、プラス
イオンは図中■及び■のようにマイナス電極側へ引き寄
せられて下方へ偏向し、電気的に中性の粒子は図中■の
ように直進する。また、同じプラスイオンでも、偏向の
度合は電荷数に比例し、質量に反比例するので、多種あ
る場合には図中■及び■のように分離することができる
（これは、各粒子の速さと向きがほぼ同一なので可能と
なる）、そして、このように分離されたイオン粒子は、
それぞれ基体６の異なる場所に付着することにより、異
なる物質を区分することになる。FIG. 2 is an explanatory diagram showing separation of ion beams. The ion particle beam is limited by the chopper 7 to be almost uniform both in direction and speed of incidence, so if the ion composition is diverse, negative ions are attracted to the positive electrode side as shown in the figure. The positive ions are deflected upward, and the positive ions are drawn toward the negative electrode and deflected downward, as shown by ■ and ■ in the figure, and the electrically neutral particles travel straight, as shown by ■ in the figure. In addition, even for the same positive ion, the degree of deflection is proportional to the number of charges and inversely proportional to the mass, so if there are many types, they can be separated as shown in ■ and ■ in the figure (this depends on the speed of each particle. This is possible because the orientations are almost the same), and the ionic particles separated in this way are
By attaching them to different locations on the substrate 6, different substances are classified.

第３図（ａ）〜（ｃ）は、縮小拡大ノズルの一例を説明
するための断面図及び斜視図である。FIGS. 3(a) to 3(c) are a sectional view and a perspective view for explaining an example of a contraction/expansion nozzle.

縮小拡大ノズル１としては、前述のように、流入口ｆａ
から徐々に開口面積が絞られてのど部２となり、再び徐
々に開口面績が拡大して流出口ｔｂとなっているもので
あればよいが、第３図（ａ）に拡大して示しであるよう
に、流出口１ｂ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、噴出されるキャ
リアガス及び超微粒子の流れ方向が、ある程度流出口１
ｂ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３図（
ｂ）に示されるように、のど部２から流出口１ｂ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
キャリアガス及び超微粒子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１の作製が容易となる。また、縮小拡大ノズル
１を第３図（Ｃ）に示されるような矩形のものとすれば
、スリット状にキャリアガス及び超微粒子を噴出させる
ことができる。As mentioned above, the contraction/expansion nozzle 1 has an inlet fa
It is sufficient if the opening area is gradually narrowed down to form the throat part 2, and then the opening area is gradually expanded again to form the outlet tb. It is preferable that the inner peripheral surface is substantially parallel to the central axis at the position of the outlet 1b. This means that the direction of flow of the jetted carrier gas and ultrafine particles is to some extent at the outlet 1.
This is to make parallel flow as easy as possible since it is affected by the direction of the inner circumferential surface. However, in Figure 3 (
As shown in b), if the angle α of the inner circumferential surface from the throat portion 2 to the outlet 1b with respect to the central axis is set to 7° or less, preferably 5° or less, peeling phenomena are less likely to occur and gushing occurs. Since the flows of the carrier gas and the ultrafine particles are maintained substantially uniform, in this case they do not need to be parallel as described above. By omitting the formation of the parallel portion, the contraction/expansion nozzle 1 can be manufactured easily. Furthermore, if the contraction/expansion nozzle 1 is made rectangular as shown in FIG. 3(C), carrier gas and ultrafine particles can be ejected in a slit shape.

縮小拡大ノズルｌ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１右英、ガラス等、広く
用いることができる。この材質の選択は、生成される超
微粒子との非反応性、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ｌ
の内面に、超微粒子の付着・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。The material for the contraction/expansion nozzle l can be widely used, such as iron, stainless steel, and other metals, as well as synthetic resins such as acrylic resin, polyvinyl chloride, polyethylene, polystyrene, and polypropylene, ceramic materials, and glass. can. This material may be selected in consideration of non-reactivity with the generated ultrafine particles, processability, gas release properties in a vacuum system, etc. Also, the contraction/expansion nozzle l
The inner surface of the substrate may be plated or coated with a material that is less likely to cause adhesion or reaction of ultrafine particles. Specific examples include polyfluoroethylene coating.

ところで縮小拡大ノズル１は、単に上流側と下流側の圧
力差に応じてキャリアガスと共に微粒子を噴出させるだ
けでなく、噴出されるキャリアガス及び微粒子の流れを
均一化する作用を成すものである。従って、この均一化
された微粒子の流れによって、基体６上へ微粒子を吹き
付けるようにすれば、基体６上へ均一に微粒子を吹き付
けることができる。By the way, the contraction/expansion nozzle 1 not only ejects fine particles together with the carrier gas according to the pressure difference between the upstream side and the downstream side, but also functions to equalize the flow of the ejected carrier gas and fine particles. Therefore, if the fine particles are sprayed onto the base 6 using this uniform flow of the fine particles, the fine particles can be uniformly sprayed onto the base 6.

また、縮小拡大ノズルｌは、上流室３と下流室４内の圧
力比と、のど部２の開口面積Ａ・と流出口ｌｂの開口面
ｉＡとの比Ａ／Ａ”とを調節することによって、キャリ
アガスと共に噴出する微粒子の流れを高速化できる。そ
して、上流室３の圧力Ｐ０と下流室４の圧力Ｐの圧力比
Ｐ／Ｐ、が臨界圧力比より大きければ、１ａ小拡大ノズ
ルｌの出口流速が亜音速以下の流れとなり、キャリアガ
スと共に微粒子は減速噴出される。また、上記圧力比が
臨界圧力比以下であれば、縮小拡大ノズル１の出口流速
は超音速となり、キャリアガスと共に微粒子を超高速に
て噴出させることができる。In addition, the contraction/expansion nozzle l can be adjusted by adjusting the pressure ratio in the upstream chamber 3 and the downstream chamber 4, and the ratio A/A'' between the opening area A of the throat part 2 and the opening surface iA of the outflow port lb. , the flow of fine particles ejected together with the carrier gas can be sped up.If the pressure ratio P/P between the pressure P0 in the upstream chamber 3 and the pressure P in the downstream chamber 4 is greater than the critical pressure ratio, then the flow of the small enlarged nozzle 1a The outlet flow velocity becomes a subsonic flow or less, and the fine particles are decelerated and ejected together with the carrier gas.Also, if the above pressure ratio is equal to or less than the critical pressure ratio, the outlet flow velocity of the contraction/expansion nozzle 1 becomes supersonic, and the fine particles are ejected together with the carrier gas. can be ejected at extremely high speed.

上述のような圧力比が臨界圧力比より大きいときの噴出
においては、噴出されるキャリアガスと微粒子は均一な
拡散流となり、比較的広い範囲に亘って一度に均一に微
粒子を吹き付けることが可能となる。In ejection when the pressure ratio is greater than the critical pressure ratio as described above, the ejected carrier gas and particulates form a uniform diffusion flow, making it possible to uniformly spray the particulates over a relatively wide area at once. Become.

一方、前述のような超高速の流れとしてキャリアガスと
共に微粒子を一定方向へ噴出させると、キャリアガスと
微粒子は噴出直１の噴流断面をほぼ保ちながら直進し、
ビーム化される。従って。On the other hand, when particles are ejected in a fixed direction along with carrier gas as an ultra-high-speed flow as described above, the carrier gas and particles travel straight while maintaining almost the jet cross section straight from the ejection line.
Beamed. Therefore.

このキャリアガスによって運ばれる微粒子の流れもビー
ム化され、最小限の拡散が下流室４内の空間中を、下流
室４の壁面との干渉のない空間的に独立状態で、かつ超
高速で移送されることになる。The flow of particles carried by this carrier gas is also converted into a beam, and the particles are transported through the space within the downstream chamber 4 with minimal diffusion at an ultra-high speed in a spatially independent state without interference with the wall surface of the downstream chamber 4. will be done.

［発明の効果］ 本発明によれば、微粒子を均一な分散状態の超音速のビ
ームとして移送することができるので、空間的に独立し
た状態でかつ超高速で微粒子を移送することができる。[Effects of the Invention] According to the present invention, fine particles can be transported as a supersonic beam in a uniformly dispersed state, so that fine particles can be transported in a spatially independent state at super high speed.

従って、活性微粒子をそのままの状態で捕集位置まで確
実に移送できると共に、ビームの照射面を制御すること
によって、その吹き付は領域を正確に制御することがで
きる。Therefore, the active particles can be reliably transported as they are to the collection position, and by controlling the beam irradiation surface, the spraying area can be accurately controlled.

また、ビームという集束した超高速平行流となることや
、ビーム化されるときに熱エネルギーが運動エネルギー
に変換されて、ビーム内の微粒子は凍結状態となるので
、これらを利用した新しい反応場を得ることにも大きな
期待を有するものである。更に、本発明の流れ制御装置
によれば、上記凍結状態になることから、流体中の分子
のミクロな状態を規定し、一つの状態からある状態への
遷移を取り扱うことも可能である。即ち、分子の持つ各
種のエネルギー準位までも規定し、その準位に相当する
エネルギーを付与するという、新たな方式による気相の
化学反応が可能である。また、従来とは異なるエネルギ
ー授受の場が提供されることにより、水素結合やファン
デアワーシス結合等の比較的弱い分子間で形成される分
子間化合物を容易に生み出すこともできる。In addition, it becomes a focused ultra-high-speed parallel flow called a beam, and when it is made into a beam, thermal energy is converted to kinetic energy, and the particles in the beam become frozen, so we can create a new reaction field that utilizes these. I have high hopes for what I will achieve. Furthermore, according to the flow control device of the present invention, since the fluid is in the frozen state, it is also possible to define the microscopic state of molecules in the fluid and handle the transition from one state to another state. In other words, it is possible to perform chemical reactions in the gas phase using a new method in which various energy levels of molecules are defined and energy corresponding to the levels is imparted. Furthermore, by providing a field for energy transfer that is different from the conventional one, intermolecular compounds formed between relatively weak molecules such as hydrogen bonds and van der Waussis bonds can be easily generated.

さらに、チョッパーとモ行電極との組み合わせにより、
イオンをプラス・マイナスのみならず、質量、電荷数に
よっても選択的に分離することが可能になり、また基体
に入射する粒子の速度を均一に制御することができるの
で、新規な材料、不純物の少ない材料、均一な材料の作
成も実現し、広範な活用が期待される流れ制御装置を提
供することができる。Furthermore, by combining the chopper and the mole electrode,
It is now possible to selectively separate ions not only by plus and minus, but also by mass and charge number, and it is also possible to uniformly control the velocity of particles entering the substrate, making it possible to create new materials and eliminate impurities. It is possible to create a uniform material with a small amount of material, and it is possible to provide a flow control device that is expected to be used in a wide range of applications.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の一実施例の流れ制御装置の概略構成図
、第２図はビーム分離の説明図、第３図は縮小拡大ノズ
ルの説明図である。 １：［ｉｉ小小火大ノズル ２：のど部、 ３：上流室、 ４：下流室、 ５：励起装置、 ６：基体、 ７：チョッパー、 ８：平行電極、 ９：真空ポンプ。FIG. 1 is a schematic diagram of a flow control device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of beam separation, and FIG. 3 is an explanatory diagram of a contraction/expansion nozzle. 1: [ii Small small flame large nozzle 2: Throat, 3: Upstream chamber, 4: Downstream chamber, 5: Excitation device, 6: Substrate, 7: Chopper, 8: Parallel electrode, 9: Vacuum pump.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １）流路に縮小拡大ノズルを備えた微粒子流の流れ制御
装置であって、イオン化された微粒子流を選択的に分離
する一対の平行電極が、縮小拡大ノズルの下流側で、流
路の両側から対向して配設されていることを特徴とする
流れ制御装置。 ２）平行電極の上流側に、イオン化された微粒子流の速
度範囲を限定するチョッパーが配設されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の流れ制御装置。[Claims] 1) A flow control device for a particulate flow having a contraction/expansion nozzle in a flow path, wherein a pair of parallel electrodes for selectively separating the ionized particulate flow are arranged downstream of the contraction/expansion nozzle. A flow control device characterized in that the flow control device is disposed facing each other from both sides of a flow path. 2) The flow control device according to claim 1, further comprising a chopper that limits the velocity range of the ionized particulate flow upstream of the parallel electrodes.