(57)【要約】【課題】複数のターゲット材料において、互いに影響を及ぼすことなく、短い周期にてアブレーション粒子を発生させて、微粒子の生産性を向上する。【解決手段】チャンバ２内において複数のターゲット材料９が所定の配列方向に配列される。複数のターゲット材料９に対するパルスレーザ光の照射により、複数のターゲット材料９から発生する複数のプルームが重なることなく、各ターゲット材料９からアブレーション粒子が発生する。チャンバ２内においてキャリアガスが当該配列方向に垂直な流れ方向に流され、当該流れ方向において複数のターゲット材料９の下流側におけるチャンバ２内の混合空間２１２にて複数のターゲット材料９からのアブレーション粒子が混合される。これにより、複数のターゲット材料９において、互いに影響を及ぼすことなく、短い周期にてアブレーション粒子を発生させて、微粒子（高分散ナノ粒子）の生産性を向上することが実現される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粒子を製造する微粒子製造装置であって、
チャンバと、
前記チャンバ内において複数のターゲット材料を所定の配列方向に並べて保持するターゲット保持部と、
前記複数のターゲット材料に対してパルスレーザ光を照射することにより、前記複数のターゲット材料から発生する複数のプルームが重なることなく、前記複数のターゲット材料のそれぞれからアブレーション粒子を発生させる照射部と、
前記チャンバ内においてキャリアガスを前記配列方向におよそ垂直な流れ方向に流すことにより、前記流れ方向において前記複数のターゲット材料の下流側における前記チャンバ内の混合空間にて前記複数のターゲット材料からのアブレーション粒子を混合するキャリアガス供給部と、
を備えることを特徴とする微粒子製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の微粒子製造装置であって、
前記複数のターゲット材料から発生する前記複数のプルームの間が互いに仕切られていることを特徴とする微粒子製造装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の微粒子製造装置であって、
前記チャンバ内の圧力が、１０キロパスカル以上、かつ、１５０キロパスカル以下であることを特徴とする微粒子製造装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の微粒子製造装置であって、
前記流れ方向に垂直な前記混合空間の断面積が、前記流れ方向の下流側に向かって漸次減少することを特徴とする微粒子製造装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の微粒子製造装置であって、
前記混合空間において、前記流れ方向に交差する方向に向けて送風を行う送風部をさらに備えることを特徴とする微粒子製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微粒子を製造する微粒子製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザアブレーション法により微粒子を製造する手法が提案されている。例えば、特許文献１では、第１のターゲットに第１のパルスレーザを照射して第１のプラズマプルームを生じさせるとともに、第２のターゲットに第２のパルスレーザを照射して第１のプラズマプルームと交差する第２のプラズマプルームを生じさせることが行われる。これにより、第１のプラズマプルームと第２のプラズマプルームが交差する領域で所定の反応を生じさせ、特異な結晶構造を有する物質が作製される。
【０００３】
また、特許文献２における微粒子の製造では、第１ターゲット材料に第１レーザを照射して第１プルームを発生させ、第１プルーム中において第１クラスターが生成される。続いて、第２ターゲット材料に第２レーザを照射して第２プルームを発生させ、第２プルーム中において第２クラスターが生成される。このとき、第１クラスターが、第２プルームに曝されることによって凝集するとともに、第２クラスターを取り込んでナノ構造複合粒子が形成される。
【０００４】
なお、非特許文献１には、レーザアブレーションによるＳｉナノ微粒子の生成において、レーザ光の照射後、Ｓｉナノ微粒子が生成する時間について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２６３２４５号公報
【特許文献２】特開２０１１−２４９２７６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】水田  泰治、“レーザーアブレーション法による可視発光Ｓｉナノ微粒子の生成ダイナミックスと表面修飾：時間分解測定”、［online］、国立大学法人筑波大学、［平成２５年２月２１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.tulips.tsukuba.ac.jp/dspace/handle/2241/6282＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１および２の装置では、２つのターゲット材料からそれぞれ発生する２つのプルームが互いに重なるように、当該２つのターゲット材料が配置される。したがって、複数のターゲット材料において、互いに影響を及ぼすことなく、短い周期にてアブレーション粒子を発生させることができず、例えば、一のターゲット材料のナノ粒子と他のターゲット材料のナノ粒子とが高分散したもの（高分散ナノ粒子）等を効率よく製造することができない。なお、複数種類のナノ粒子を個別に製造し、その後、機械的に混合・攪拌したとしても、ナノ粒子の高分散化には、一定の限界がある。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、複数のターゲット材料において、互いに影響を及ぼすことなく、短い周期にてアブレーション粒子を発生させることが可能な新規な微粒子製造装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、微粒子を製造する微粒子製造装置であって、チャンバと、前記チャンバ内において複数のターゲット材料を所定の配列方向に並べて保持するターゲット保持部と、前記複数のターゲット材料に対してパルスレーザ光を照射することにより、前記複数のターゲット材料から発生する複数のプルームが重なることなく、前記複数のターゲット材料のそれぞれからアブレーション粒子を発生させる照射部と、前記チャンバ内においてキャリアガスを前記配列方向におよそ垂直な流れ方向に流すことにより、前記流れ方向において前記複数のターゲット材料の下流側における前記チャンバ内の混合空間にて前記複数のターゲット材料からのアブレーション粒子を混合するキャリアガス供給部とを備える。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の微粒子製造装置であって、前記複数のターゲット材料から発生する前記複数のプルームの間が互いに仕切られている。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の微粒子製造装置であって、前記チャンバ内の圧力が、１０キロパスカル以上、かつ、１５０キロパスカル以下である。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の微粒子製造装置であって、前記流れ方向に垂直な前記混合空間の断面積が、前記流れ方向の下流側に向かって漸次減少する。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の微粒子製造装置であって、前記混合空間において、前記流れ方向に交差する方向に向けて送風を行う送風部をさらに備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数のターゲット材料において、互いに影響を及ぼすことなく、短い周期にてアブレーション粒子を発生させることができ、微粒子の生産性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】微粒子製造装置の構成を示す図である。
【図２】チャンバの断面図である。
【図３】微粒子の製造を説明するための図である。
【図４】微粒子の製造を説明するための図である。
【図５】微粒子の製造を説明するための図である。
【図６】微粒子製造装置の他の例を示す図である。
【図７】微粒子製造装置の他の例を示す図である。
【図８】微粒子製造装置の他の例を示す図である。
【図９】微粒子製造装置の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は本発明の一の実施の形態に係る微粒子製造装置１の構成を示す図である。図１では、互いに垂直なＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向を矢印にて図示している（後述の図において同様）。以下の説明では、図１中の（＋Ｚ）側を「上側」、（−Ｚ）側を「下側」と呼ぶが、Ｚ方向は必ずしも鉛直方向（重力方向）に平行である必要はない。
【００１７】
微粒子製造装置１は、燃料電池、太陽電池、金属空気電池、あるいは、光触媒等に利用される微粒子を製造する装置である。微粒子製造装置１は、微粒子を製造する処理空間を形成するチャンバ２、チャンバ２内において複数の（本実施の形態では、３つの）ターゲット材料９を所定の配列方向（図１中のＹ方向）に並べて保持するターゲット保持部３、複数のターゲット材料９に対してパルスレーザ光を照射する照射部４、並びに、チャンバ２内において所定のキャリアガスを配列方向におよそ垂直な流れ方向（図１中のＺ方向）に流すキャリアガス供給部５を備える。
【００１８】
図２は、図１中の矢印Ａ−Ａの位置におけるチャンバ２の断面図である。図２に示すように、流れ方向に垂直なチャンバ２の断面形状は、Ｘ方向およびＹ方向に平行な辺を有する矩形である（矩形以外であってもよい。）。チャンバ２内には、ＺＸ平面に平行な２つの仕切板３１がＹ方向に間隔を空けて配置される。２つの仕切板３１は同じ形状であり、Ｘ方向における各仕切板３１の両端は、チャンバ２の（＋Ｘ）側および（−Ｘ）側の側面部に固定される。２つの仕切板３１により、チャンバ２の内部空間が３つの空間（以下、「分割空間」という。）２１１に分割される。板状の複数のターゲット材料９は、２つの仕切板３１の（＋Ｙ）側の面、および、チャンバ２の（−Ｙ）側の側面部２９の内面にそれぞれ取り付けられ、主面の法線が配列方向を向くようにしてチャンバ２内に保持される。このように、ターゲット保持部３は、２つの仕切板３１、および、チャンバ２の側面部２９を含む。
【００１９】
図１に示すように、照射部４は、パルスレーザ光を出射するパルスレーザ４１（例えば、パルスファイバーレーザ、エキシマレーザ、ＴＥＡ−ＣＯ２レーザ等）、および、チャンバ２内においてＹ方向に配列される複数のミラー（ビームスプリッタ）４２ａ，４２ｂ，４２ｃを有する。パルスレーザ４１から出射されたパルスレーザ光は、チャンバ２に設けられた透光板２２を介して最も（＋Ｙ）側のミラー４２ａに入射し、一部の光が反射して最も（＋Ｙ）側のターゲット材料９に照射される。ミラー４２ａを透過した光は、中央のミラー４２ｂに入射し、一部の光が反射して中央のターゲット材料９に照射される。ミラー４２ｂを透過した光は、最も（−Ｙ）側のミラー４２ｃに入射し、最も（−Ｙ）側のターゲット材料９に向かって反射して当該ターゲット材料９に照射される。
【００２０】
チャンバ２の（＋Ｚ）側の上面部には、複数の（本実施の形態では、３つの）ガス供給口２３が設けられる。複数のガス供給口２３はＹ方向に配列され、複数の分割空間２１１にそれぞれ対向する。図２では、複数のガス供給口２３を二点鎖線にて示している。図１に示すように、複数のガス供給口２３には、供給管を介してキャリアガス供給部５が接続され、複数のガス供給口２３から複数の分割空間２１１に向けてキャリアガスが噴出される。実際には、キャリアガスはガス供給口２３から連続的に一定の流量にて噴出される。なお、（＋Ｚ）側から（−Ｚ）方向を向いて見た際に、複数のミラー４２ａ，４２ｂ，４２ｃは複数のガス供給口２３と重ならない位置に配置されており、ガス供給口２３から噴出されるキャリアガスの流れが複数のミラー４２ａ，４２ｂ，４２ｃにより阻害されることはない。
【００２１】
チャンバ２内において、流れ方向における複数のターゲット材料９の下流側、すなわち、２つの仕切板３１の下側には、複数の分割空間２１１を通過したキャリアガスが合流する空間２１２が設けられる。チャンバ２の下部（（−Ｚ）側の部位）では、Ｘ方向およびＹ方向の幅が流れ方向における下流側に向かって漸次減少し、チャンバ２の下端には、下部開口２４が形成される。空間２１２にて合流したキャリアガスは下部開口２４を介して（−Ｚ）側に噴出される。チャンバ２の（−Ｚ）側には、微粒子を回収する回収容器６１が配置される。後述するように、当該空間２１２において、複数のターゲット材料９からのアブレーション粒子が混合されるため、以下、当該空間２１２を「混合空間２１２」という。
【００２２】
微粒子製造装置１における微粒子の製造では、まず、キャリアガス供給部５からチャンバ２内へのキャリアガスの供給が開始される。図３では、ガス供給口２３からのキャリアガスの噴出方向を符号Ａ１を付す矢印にて示している（図４、図５および図７において同様）。チャンバ２の内部空間は、複数のガス供給口２３および下部開口２４を除いて、密閉される。キャリアガス供給部５からの連続的なキャリアガスの供給により、チャンバ２内の圧力は大気圧よりも極僅かに高くなり、外気の進入が抑制されてチャンバ２内の清浄性が確保される。なお、微粒子製造装置１における微粒子の製造開始時において、外部のポンプを下部開口２４に接続してチャンバ２内を減圧し、その後、チャンバ２内の圧力が大気圧よりも僅かに高くなるまでチャンバ２内へのキャリアガスの供給（パージ）を行うことにより、チャンバ２内の高い清浄性が確保されてもよい。この場合、パージ後に、当該ポンプは取り外される。
【００２３】
キャリアガスの供給が開始されると、パルスレーザ４１の駆動を開始することにより、パルスレーザ光が所定の周期にて出射される。これにより、複数のターゲット材料９から複数のプルーム９１が繰り返し発生する。ここで、プルーム９１とは、ターゲット材料９へのパルスレーザ光の照射により、ターゲット材料９から飛散する粒子（以下、「アブレーション粒子」という。）が、励起状態にて高密度に存在する領域であり、短時間の発光が生じる部分である。プルーム９１は、例えば、ターゲット材料９の表面から数ミリメートル（ｍｍ）の範囲に発生する。このとき、複数のターゲット材料９から発生する複数のプルーム９１の間が、仕切板３１により互いに仕切られているため、複数のプルーム９１同士が互いに重なることはない。
【００２４】
複数のターゲット材料９のそれぞれから発生したアブレーション粒子は、キャリアガスにより流れ方向の下流側（すなわち、下部開口２４側）の混合空間２１２に向かって移動する。本実施の形態では、流れ方向に関して、ターゲット材料９上のパルスレーザ光の照射位置から混合空間２１２までのキャリアガスの移動時間（アブレーション粒子の発生から、当該アブレーション粒子が混合空間２１２へと到達するまでの時間におよそ等しい。）が、アブレーション粒子の発生から、一次粒子であるナノ粒子が形成される期間の完了までの時間（以下、「ナノ粒子形成完了時間」という。）以上となるように、キャリアガスの流速が設定される。したがって、混合空間２１２への到達前に、同種のアブレーション粒子（同じターゲット材料から発生したアブレーション粒子）同士が凝集して、ナノ粒子が形成される。図４では、符号９１１を付してナノ粒子を示している。実際には、多数のナノ粒子９１１が存在する。なお、ナノ粒子は、例えば、平均粒径が１〜１０００ナノメートル（ｎｍ）の粒子である。
【００２５】
既述のように、流れ方向に垂直な混合空間２１２の断面積は、流れ方向の下流側に向かって漸次減少する。また、ナノ粒子９１１は、キャリアガスと共に流れ方向に沿って移動しつつブラウン運動により拡散する。したがって、混合空間２１２において、複数のターゲット材料９から生成される複数種類のナノ粒子９１１が混合され、図５に示すように、複数種類のナノ粒子９１１が高分散した状態（すなわち、分散の度合いが高い状態であり、均質な状態）となる。混合されたナノ粒子９１１は、下部開口２４からキャリアガスと共に噴出され、回収容器６１にて回収される。実際には、パルスレーザ４１により短い周期にて複数のターゲット材料９にパルスレーザ光が照射され、複数のターゲット材料９から発生したアブレーション粒子（ナノ粒子９１１として凝集したアブレーション粒子）が混合空間２１２にて順次混合されて、回収容器６１にて回収される。なお、回収容器６１の底部がフィルターにて形成され、キャリアガスを通過させつつ当該フィルターにてナノ粒子９１１が捕捉されてもよい。
【００２６】
以上に説明したように、微粒子製造装置１では、チャンバ２内において配列方向に並ぶ複数のターゲット材料９に対してパルスレーザ光をほぼ同時に照射することにより、複数のターゲット材料９から発生する複数のプルーム９１が互いに重なることなく、複数のターゲット材料９のそれぞれからアブレーション粒子が発生する。そして、キャリアガスにより、複数のターゲット材料９からのアブレーション粒子が混合空間２１２へと導かれ、当該混合空間２１２にて混合される。これにより、複数のターゲット材料９において、互いに影響を及ぼすことなく、短い周期にてアブレーション粒子を発生させることができ、微粒子（高分散ナノ粒子）の生産性を向上することができる。
【００２７】
また、複数のターゲット材料９から発生する複数のプルーム９１の間が、仕切板３１により互いに仕切られていることにより、複数のターゲット材料９から発生する複数のプルーム９１が互いに重なる（互いに影響を及ぼす）ことを確実に防止することができる。さらに、キャリアガスの流れ方向に垂直な混合空間２１２の断面積が、流れ方向の下流側に向かって漸次減少することにより、アブレーション粒子を効率よく混合することができる。
【００２８】
ところで、チャンバ内の圧力を大気圧よりも十分に低くして微粒子を製造する場合、大型の減圧機構が必要となる。これに対し、微粒子製造装置１では、チャンバ２内の圧力が大気圧近傍であることにより、大型の減圧機構を省略して微粒子製造装置１の小型化を実現することができる。また、ナノ粒子形成完了時間は、チャンバ２内の圧力の増大に従って短くなるため、チャンバ２内の圧力が高い微粒子製造装置１では、ナノ粒子形成完了時間を比較的短くすることができる。
【００２９】
次に、上記微粒子製造装置１により微粒子を製造する実施例について述べる。本実施例では、ミラー４２ａが省略されるとともに、（＋Ｙ）側の仕切板３１にはターゲット材料が設けられない。チャンバ２の（−Ｙ）側の側面部２９に設けられるターゲット材料９、および、（−Ｙ）側の仕切板３１に設けられるターゲット材料９のうち、一方はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）であり、他方はイットリア安定化ジルコニア（正確には、Ｙ２Ｏ３を８ｍｏｌ％混合したＺｒＯ２）である。
【００３０】
キャリアガスは、アルゴン（Ａｒ）ガスと酸素（Ｏ２）ガスとを含み、アルゴンガスの分圧は１００キロパスカル（ｋＰａ）であり、酸素ガスの分圧は１０ｋＰａである。キャリアガスの流速は毎秒８メートルである。パルスレーザ４１は、パルスファイバーレーザであり、１パルス当たりのエネルギーは１ミリジュール（ｍＪ）、繰り返し周波数は４０キロヘルツ（ｋＨｚ）、平均出力は４０ワット（Ｗ）である。ミラー４２ｂ，４２ｃにより、アルミナのターゲット材料９に２５Ｗのエネルギーが付与され、イットリア安定化ジルコニアのターゲット材料９に１５Ｗのエネルギーが付与される。各ターゲット材料９上に形成されるパルスレーザ光のスポット径は１５０マイクロメートル（μｍ）である。上記条件により、微粒子製造装置１では、アルミナのナノ粒子およびイットリア安定化ジルコニアのナノ粒子を高分散させた高分散ナノ粒子が効率よく製造される。
【００３１】
図６は、微粒子製造装置１の他の例を示す図である。図６の微粒子製造装置１では、図１の微粒子製造装置１と比較して、チャンバ２に補助供給口２５が追加される点が相違する。他の構成は、図１の微粒子製造装置１と同様であり、同じ構成に同符号を付している（以下同様）。
【００３２】
図６の微粒子製造装置１では、チャンバ２の（＋Ｙ）側の側面部および（−Ｙ）側の側面部のそれぞれに補助供給口２５が設けられる。各補助供給口２５には、ガス供給口２３と同様に、供給管を介してキャリアガス供給部５が接続される。当該供給管には図示省略の流量調整バルブ等が設けられており、補助供給口２５から混合空間２１２の中央に向けてキャリアガスが緩やかに噴出される。すなわち、補助供給口２５は、混合空間２１２において、流れ方向に交差する方向に向けて緩やかに送風を行う送風部である。これにより、混合空間２１２において、アブレーション粒子を効率よく混合する（攪拌する）ことが実現される。
【００３３】
図６の微粒子製造装置１では、チャンバ２の（＋Ｘ）側の側面部および（−Ｘ）側の側面部のそれぞれに補助供給口２５が設けられてもよい。さらに、図６中にて二点鎖線にて示すように、Ｙ方向から（＋Ｚ）側に傾斜する方向に向かって（下部開口２４から離れる方向に）キャリアガスを噴出する補助供給口２５ａが設けられてもよい。この場合、混合空間２１２において、複数のターゲット材料９に由来するナノ粒子をより均質に拡散することができる。後述の図７ないし図９の微粒子製造装置１に、補助供給口２５，２５ａが設けられてもよい。
【００３４】
図７は、微粒子製造装置１の他の例を示す図である。図７の微粒子製造装置１では、図７中のＺ方向に垂直なチャンバ２の断面積が、（−Ｚ）側に向かって漸次減少する。また、最も（＋Ｙ）側のガス供給口２３からチャンバ２内に噴出されるキャリアガスの噴出方向は（−Ｚ）方向から（−Ｙ）側に僅かに傾斜し（図７中の符号Ａ１を付す矢印参照）、キャリアガスは、最も（＋Ｙ）側のターゲット材料９の表面近傍を通過して混合空間２１２へと流れる。さらに、最も（−Ｙ）側のガス供給口２３からチャンバ２内に噴出されるキャリアガスの噴出方向は（−Ｚ）方向から（＋Ｙ）側に僅かに傾斜し、キャリアガスは、最も（−Ｙ）側のターゲット材料９の表面近傍を通過して混合空間２１２へと流れる。したがって、図７の微粒子製造装置１では、複数のターゲット材料９から発生したアブレーション粒子が、混合空間２１２において混ざり易くなり、アブレーション粒子を効率よく混合することができる。
【００３５】
上記微粒子製造装置１は様々な変形が可能である。例えば、図８に示すように、仕切板３１が省略され、チャンバ２の互いに向かい合う２つの側面部の内面に２つのターゲット材料９がそれぞれ取り付けられてもよい。この場合でも、当該２つのターゲット材料９から同時に発生する２つのプルーム９１が重ならない程度に、当該２つのターゲット材料９が離間することにより、当該２つのターゲット材料９において互いに影響を及ぼすことなく、アブレーション粒子を発生させることが可能である。
【００３６】
また、図９に示すように、４個のターゲット材料９が、チャンバ２の４個の側面部にそれぞれ取り付けられてもよい。図９の例においても、図８の例と同様に、４個のターゲット材料９から同時に発生する４個のプルーム９１が互いに重ならない程度に、当該４個のターゲット材料９が互いに離間して設けられる場合には、４個のプルーム９１を仕切る部材は省略可能である。もちろん、図９中に二点鎖線にて示すように、４個のプルーム９１を互いに仕切る仕切板３１が設けられてもよい。また、チャンバ２の断面形状は、矩形以外の形状であってもよい。
【００３７】
上記実施の形態では、チャンバ２内の圧力が大気圧よりも僅かに高い圧力（正圧）とされるが、微粒子製造装置１の設計によっては、回収容器６１がチャンバ２と共に密閉空間を形成するようにチャンバ２に取り付けられ、キャリアガスを流しつつ、減圧機構によりチャンバ２内の圧力が、大気圧または大気圧よりも極僅かに低い圧力（負圧）とされてもよい。このような場合でも、チャンバ２内の圧力が大気圧近傍とされることにより、小型の減圧機構を採用して、微粒子製造装置１の小型化を図ることができる。
【００３８】
以上のように、微粒子製造装置１では、チャンバ２内の圧力が、大気圧近傍と捉えることが可能な範囲、すなわち、１０ｋＰａ以上（より好ましくは、５０ｋＰａ以上）、かつ、１５０ｋＰａ以下であることが好ましい。これにより、大がかりな減圧機構や加圧機構（ガス供給部）、あるいは、チャンバの大がかりな補強等が不要となる。また、チャンバ２内の圧力を大気圧近傍とする微粒子製造装置１では、ターゲット材料９から発生するプルーム９１の大きさを比較的小さくすることができ、ターゲット材料９間の距離を狭くして微粒子製造装置１をさらに小型化することができる。なお、微粒子製造装置１の設計によっては、チャンバ２内の圧力を上記範囲よりも低くまたは高くして、微粒子が製造されてもよい。
【００３９】
図１の微粒子製造装置１において複数のパルスレーザ４１をＸ方向に配列し、さらに、複数のミラー４２ａ，４２ｂ，４２ｃをＸ方向にずらして配置することにより、複数のパルスレーザ４１からのパルスレーザ光が複数のターゲット材料９にそれぞれ照射されてもよい。この場合、複数のターゲット材料９に照射するパルスレーザ光のパワーを、互いに独立して設定することができ、高分散ナノ粒子の混合比（分散比）を自在に変更することが可能となる。なお、図１の微粒子製造装置１において、ミラー４２ａ，４２ｂ，４２ｃを異なる反射率のミラーに取り替えることにより、各ターゲット材料９に照射されるパルスレーザ光のパワーが変更されてもよい。
【００４０】
ナノ粒子形成完了時間は、チャンバ２内の圧力等の条件に依存するが、チャンバ２内が大気圧近傍である場合には、ターゲット材料９の照射位置から混合空間２１２までのキャリアガスの移動時間（または、アブレーション粒子の発生から、当該アブレーション粒子が混合空間２１２へと到達するまでの移動時間）が、０．１ミリ秒以上であれば、各ターゲット材料９にて発生したアブレーション粒子は、混合空間２１２への到達前に、ナノ粒子に成長すると捉えられる。また、チャンバ２内の圧力を大気圧よりも十分に低くする（上記範囲よりも低くする）場合であっても、上記移動時間が、１ミリ秒以上であれば、混合空間２１２への到達前に、ナノ粒子が形成されると捉えられる。なお、上記移動時間は、１秒以下であることが好ましい。
【００４１】
上記微粒子製造装置１において、チャンバ２内におけるキャリアガスの流速を高くし、ターゲット材料９の照射位置から混合空間２１２までのキャリアガスの移動時間をナノ粒子形成完了時間よりも短くしてもよい。この場合、複数のターゲット材料９からのアブレーション粒子同士が凝集したナノ粒子を製造することが可能となる。また、ターゲット材料９の種類や、微粒子の製造の各種条件等によっては、ターゲット材料９の照射位置から混合空間２１２までのキャリアガスの移動時間を、ナノ粒子形成完了時間以上、かつ、アブレーション粒子の発生から、二次粒子（ナノ粒子同士の凝集体であり、複合粒子と捉えることもできる。）が形成される期間の完了までの時間（例えば、１００ミリ秒）未満とすることにより、微粒子製造装置１において複数種類のナノ粒子同士が凝集した二次粒子を含むものが製造されてもよい。
【００４２】
キャリアガスは、アルゴンガスや酸素ガス以外のガス（窒素ガス等）を含むものであってもよい。また、ターゲット材料９として、アルミナや、イットリア安定化ジルコニア以外に、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）、３元系材料であるニッケルコバルトマンガン酸リチウム、チタン添加マンガン酸リチウム、シリコン（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）等を例示することができる。
【００４３】
上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
【符号の説明】
【００４４】
１    微粒子製造装置
２    チャンバ
３    ターゲット保持部
４    照射部
５    キャリアガス供給部
９    ターゲット材料
２５，２５ａ    補助供給口
９１    プルーム
２１２    混合空間
９１１    ナノ粒子
【図１】
2014180610.tif 000003
【図２】
2014180610.tif 000004
【図３】
2014180610.tif 000005
【図４】
2014180610.tif 000006
【図５】
2014180610.tif 000007
【図６】
2014180610.tif 000008
【図７】
2014180610.tif 000009
【図８】
2014180610.tif 000010
【図９】
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