(57)【要約】【課題】球状ナノ粒子を効率良く得る。【解決手段】原料粒子を含む液体ＭＬを供給する供給部ＳＵと、供給部ＳＵから供給された液体ＭＬにレーザー光を照射する照射部ＩＰと、を有し、照射部ＩＰにおいて、液体ＭＬ中の原料粒子にレーザー光が照射され、前記原料粒子が溶融し、溶融した前記原料粒子は液体ＭＬによって冷却され、球状ナノ粒子が生成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料粒子を含む液体を供給する供給部と、
前記供給部から供給された液体にレーザー光を照射する照射部と、
を有し、
前記照射部において、前記液体中の原料粒子に前記レーザー光が照射され、前記原料粒子が溶融し、溶融した前記原料粒子は前記液体によって冷却され、球状ナノ粒子が生成する、ナノ粒子の製造装置。
【請求項２】
請求項１記載のナノ粒子の製造装置において、
前記照射部は、前記供給部から供給された前記液体を誘導する液体誘導部を有し、
前記液体誘導部に誘導された前記液体に前記レーザー光が照射される、ナノ粒子の製造装置。
【請求項３】
請求項２記載のナノ粒子の製造装置において、
前記液体誘導部には、溝部が形成され、
前記溝部を流れる前記液体に前記レーザー光が照射される、ナノ粒子の製造装置。
【請求項４】
請求項３記載のナノ粒子の製造装置において、
前記溝部の幅は、前記レーザー光のスポット径以下である、ナノ粒子の製造装置。
【請求項５】
請求項２記載のナノ粒子の製造装置において、
前記液体誘導部には、空洞部が形成され、
前記空洞部を流れる前記液体に前記レーザー光が照射される、ナノ粒子の製造装置。
【請求項６】
請求項５記載のナノ粒子の製造装置において、
前記空洞部は、薄板直方体状に形成され、
前記レーザー光は、前記空洞部の厚さ方向を貫通して、前記空洞部内を流れる前記液体に前記レーザー光が照射される、ナノ粒子の製造装置。
【請求項７】
請求項５記載のナノ粒子の製造装置において、
前記空洞部内を流れる前記液体と前記レーザー光の照射方向とは平行である、ナノ粒子の製造装置。
【請求項８】
請求項２記載のナノ粒子の製造装置において、
前記液体誘導部は、ノズルであり、
前記ノズルから吐出された前記液体に前記レーザー光が照射される、ナノ粒子の製造装置。
【請求項９】
請求項８記載のナノ粒子の製造装置において、
前記ノズルの吐出口の径は、前記レーザー光のスポット径以下である、ナノ粒子の製造装置。
【請求項１０】
請求項８記載のナノ粒子の製造装置において、
前記液体は前記ノズルから連続的に吐出される、ナノ粒子の製造装置。
【請求項１１】
請求項８記載のナノ粒子の製造装置において、
前記照射部において、前記液体は前記ノズルから液滴として吐出され、前記液滴に前記レーザー光が照射される、ナノ粒子の製造装置。
【請求項１２】
請求項１１記載のナノ粒子の製造装置において、
前記照射部において、前記ノズルの吐出口に保持された前記液滴に前記レーザー光が照射される、ナノ粒子の製造装置。
【請求項１３】
請求項８記載のナノ粒子の製造装置において、
前記ノズルの吐出口は、水平面よりも上向きに配置され、
前記吐出口から吐出された前記液体が描く放物線の頂点部に前記レーザー光が照射される、ナノ粒子の製造装置。
【請求項１４】
原料粒子を含む液体を供給する供給工程と、
供給された前記液体にレーザー光を照射する照射工程と、
を有し、
前記照射工程において、前記液体中の原料粒子に前記レーザー光を照射し、前記原料粒子を溶融させ、溶融させた前記原料粒子を前記液体によって冷却し、球状ナノ粒子を生成させる、ナノ粒子の製造方法。
【請求項１５】
請求項１４記載のナノ粒子の製造方法において、
前記照射工程には、
供給された前記液体を溝部に流す誘導工程を含み、
前記溝部に流された前記液体に前記レーザー光を照射する、ナノ粒子の製造方法。
【請求項１６】
請求項１４記載のナノ粒子の製造方法において、
前記照射工程には、
供給された前記液体をノズルから吐出する吐出工程を含み、
前記ノズルから吐出された前記液体に前記レーザー光を照射する、ナノ粒子の製造方法。
【請求項１７】
請求項１６記載のナノ粒子の製造方法において、
前記吐出工程において、
前記液体を前記ノズルから連続的に吐出する、ナノ粒子の製造方法。
【請求項１８】
請求項１６記載のナノ粒子の製造方法において、
前記吐出工程において、
前記液体を前記ノズルから液滴として吐出し、前記液滴に前記レーザー光を照射する、ナノ粒子の製造方法。
【請求項１９】
請求項１８記載のナノ粒子の製造方法において、
前記ノズルの吐出口に生成された前記液滴に前記レーザー光を照射する、ナノ粒子の製造方法。
【請求項２０】
請求項１９記載のナノ粒子の製造方法において、
前記吐出工程には、
前記吐出口に前記液滴を生成させる液滴生成工程と、
前記吐出口に生成された前記液滴を前記吐出口に保持させる液滴保持工程と、
前記液滴を前記吐出口から落下させる液滴落下工程と、
を含み、
前記液滴保持工程においてのみ、前記吐出口に保持された前記液滴に前記レーザー光を照射する、ナノ粒子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノ粒子の製造装置およびナノ粒子の製造方法に関し、特に、球状のナノ粒子の製造装置および球状のナノ粒子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、１〜１０００ｎｍの大きさを有するナノ粒子は、バイオや医療の分野等への応用が期待されている。例えば、特許文献１には、液体中に原料粒子を分散させ、この液体中の原料粒子にレーザー光を照射して、原料粒子を溶融させ、その後液体中で急冷することにより球状ナノ粒子を製造するナノ粒子の製造方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−７４４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術によれば、溶融時間や到達温度等をレーザーの照射条件の制御により調節することができ、大掛かりな装置を必要とせず、サイズ制御性の高い球状ナノ粒子を製造することができる。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、球状ナノ粒子を連続的に得る技術については開示されていない。そのため、球状ナノ粒子を連続的に製造し、ナノ粒子を効率良く得ることが望まれる。
【０００５】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【０００７】
本実施の形態のナノ粒子の製造装置は、原料粒子を含む液体を供給する供給部と、前記供給部から供給された液体にレーザー光を照射する照射部と、を有し、前記照射部において、前記液体中の原料粒子に前記レーザー光が照射され、前記原料粒子が溶融し、溶融した前記原料粒子は前記液体によって冷却され、球状ナノ粒子が生成する。
【発明の効果】
【０００８】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【０００９】
本願において開示される発明によれば、球状ナノ粒子を効率良く得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１のナノ粒子の製造装置の模式図である。
【図２】実施の形態１のナノ粒子の製造装置において、液体誘導部とレーザー光の光軸との角度を表す要部断面図である。
【図３】実施の形態２のナノ粒子の製造装置の模式図である。
【図４】実施の形態３のナノ粒子の製造装置の模式図である。
【図５】実施の形態４のナノ粒子の製造装置の模式図である。
【図６】実施の形態４の第１のノズルを示し、（ａ）は、第１のノズルの側面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図７】実施の形態４の第２のノズルを示し、（ａ）は、第２のノズルの側面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図８】実施の形態４の第３のノズルを示し、（ａ）は、第３のノズルの側面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図９】実施の形態４の第４のノズルを示し、（ａ）は、第４のノズルの側面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図１０】実施の形態４の第５のノズルを示し、（ａ）は、第５のノズルの側面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図１１】実施の形態５のナノ粒子の製造装置の模式図である。
【図１２】実施の形態５のナノ粒子の製造装置において、液滴の生成とレーザー光の照射とを同期させた場合のレーザー光照射の模式図である。
【図１３】実施の形態６のナノ粒子の製造装置の模式図である。
【図１４】原料粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図１５】実施の形態１において、レーザー光の入射角を７５°とし、液体の吐出量を０．３７ｍＬ／ｓ、溝部の溝幅ｗを４ｍｍとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図１６】実施の形態１において、レーザー光の入射角を７５°とし、液体の吐出量を１．４５ｍＬ／ｓ、溝部の溝幅ｗを４ｍｍとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図１７】実施の形態１において、レーザー光の入射角を７５°とし、液体の吐出量を０．３７ｍＬ／ｓ、溝部の溝幅ｗを８ｍｍとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図１８】実施の形態１において、レーザー光の入射角を７５°とし、液体の吐出量を１．４５ｍＬ／ｓ、溝部の溝幅ｗを８ｍｍとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図１９】実施の形態１において、レーザー光の入射角を０°とし、液体の吐出量を０．７３ｍＬ／ｓ、溝部の溝幅ｗを８ｍｍとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図２０】実施の形態１において、レーザー光の入射角を０°とし、液体の吐出量を１．４５ｍＬ／ｓ、溝部の溝幅ｗを８ｍｍとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図２１】実施の形態１において、レーザー光の入射角を０°とし、液体の吐出量を２．８７ｍＬ／ｓ、溝部の溝幅ｗを８ｍｍとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図２２】実施の形態４において、第１のノズルを採用し、液体の吐出量を１．４５ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図２３】実施の形態４において、第１のノズルを採用し、液体の吐出量を２．８７ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図２４】実施の形態４において、第２のノズルを採用し、液体の吐出量を１．４５ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図２５】実施の形態４において、第２のノズルを採用し、液体の吐出量を２．８７ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図２６】実施の形態４において、第２のノズルを採用し、液体の吐出量を３．５８ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図２７】実施の形態４において、第３のノズルを採用し、液体の吐出量を０．３７ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図２８】実施の形態４において、第３のノズルを採用し、液体の吐出量を０．７３ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図２９】実施の形態４において、第３のノズルを採用し、液体の吐出量を１．４５ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図３０】実施の形態４において、第４のノズルを採用し、液体の吐出量を０．７３ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図３１】実施の形態４において、第４のノズルを採用し、液体の吐出量を１．４５ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図３２】実施の形態４において、第５のノズルを採用し、液体の吐出量を１．４５ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図３３】実施の形態５において、第１のノズルを採用し、液体の吐出量を０．７３ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図３４】実施の形態５において、第３のノズルを採用し、液体の吐出量を０．２０ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図３５】実施の形態５において、第４のノズルを採用し、液体の吐出量を０．２０ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図３６】実施の形態５において、第４のノズルを採用し、液体の吐出量を０．３７ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図３７】実施の形態５において、第５のノズルを採用し、液体の吐出量を０．２０ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図３８】実施の形態５において、第５のノズルを採用し、液体の吐出量を０．３７ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図３９】実施の形態５において、第５のノズルを採用し、液体の吐出量を０．７３ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図４０】実施の形態５において、第２のノズルを採用し、液体の吐出量を０．３７ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図４１】実施の形態５において、第２のノズルを採用し、液体の吐出量を０．７３ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図４２】実施の形態５において、第２のノズルを採用し、液体の吐出量を０．７３ｍＬ／ｓとし、回収部に回収された液体を再び貯留部に貯留させた場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図４３】実施の形態５において、第２のノズルを採用し、液体の吐出量を０．７３ｍＬ／ｓとし、回収部に回収された液体を再び貯留部に貯留させ、その後回収部に回収された液体をさらに貯留部に貯留させた場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図４４】実施の形態６において、第２のノズルを採用し、液体の吐出量を０．７３ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図４５】実施の形態６において、第３のノズルを採用し、液体の吐出量を０．５６ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図４６】実施の形態６において、第３のノズルを採用し、液体の吐出量を０．７３ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図４７】実施の形態６において、第４のノズルを採用し、液体の吐出量を０．７３ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図４８】実施の形態６において、第４のノズルを採用し、液体の吐出量を１．４５ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子の走査電子顕微鏡像である。
【図４９】図１５〜図４８の条件をまとめたデータ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（検討事項）
まず、実施の形態を説明する前に、本願発明者が検討した事項について説明する。前述のように、特許文献１には、液体中に原料粒子を分散させ、この液体中の原料粒子にレーザー光を照射して、原料粒子を溶融させ、その後液体中で急冷することにより球状ナノ粒子を製造するナノ粒子の製造方法が記載されている。ここで、球状ナノ粒子とは、粒径が１ｎｍ〜１０００ｎｍの球状の粒子である。球状ナノ粒子の形状は、真球だけでなく、回転楕円体等の略球体形状も含む。特許文献１に記載されたナノ粒子の製造方法を適用する場合、例えば、ビーカー等の容器に原料粒子を分散させた液体を入れ、この液体にレーザー光を照射しながら、液体を撹拌することが考えられる。この際、球状ナノ粒子を生成するためには、所定の時間、容器内の液体へのレーザー光の照射と液体の撹拌とを行った後に、容器内の液体を新しいものに交換しなければならない。従って、特許文献１に記載の技術を採用した場合には、ビーカー内の液体の撹拌や液体の交換作業が必要であり、球状ナノ粒子を連続的に生成することができず、製造コストを増大させる結果となる。そのため、球状ナノ粒子を低コストで容易に連続的に生成することができる製造方法、および、球状ナノ粒子を低コストで容易に連続的に生成することができる製造装置が望まれる。
【００１２】
また、特許文献１に記載の技術において、例えば、レーザー光のスポット径を８ｍｍ程度とすると、ビーカー等の容器内の液体全てにレーザー光を照射することは難しい。そのため、レーザー光照射後の液体中に含まれる球状ナノ粒子の割合は、原料粒子に対して少ないものと考えられる。そのため、球状ナノ粒子を効率よく生成することができる製造装置および球状ナノ粒子を効率よく生成することができる製造方法が望まれる。
【００１３】
以下、「実施の形態」の欄において、本願発明者の検討事項をさらに詳細に説明する。
【００１４】
（実施の形態）
＜原料粒子および分散溶媒＞
原料粒子として、金属粒子、金属酸化物粒子、無機非金属粒子を用いることができる。
【００１５】
金属粒子としては、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）等の種々の金属粒子を採用することができる。また、金属酸化物粒子としては、前述の種々の金属の酸化物を採用することができる。例えば、鉄の酸化物であるＦｅ３Ｏ４、銅の酸化物であるＣｕＯ，Ｃｕ２Ｏ、ニッケルの酸化物であるＮｉＯ、コバルトの酸化物Ｃｏ３Ｏ４，ＣｏＯ等の粒子を用いることができる。また、無機非金属粒子としては、炭化物粒子、ホウ化物粒子を用いることができる。
【００１６】
原料粒子の粒径として、１〜１０００ｎｍの任意のものを採用することができる。後述するように、本実施の形態においては、溶融された原料粒子同士が融合して、原料粒子より大きな球状ナノ粒子が生成されるため、目的の球状ナノ粒子の粒径よりも小さい粒径を有する原料粒子を採用することが好ましい。
【００１７】
また、原料粒子を分散させる溶媒として、水（超純水）、エタノール、アセトン、酢酸エチル、ヘキサン等を用いることができる。ここで、例えば、原料粒子として金属酸化物を、溶媒としてエタノールやアセトン等の酸化されやすいものを用いた場合、球状ナノ粒子の生成時に、エタノール等が還元剤として働いて原料粒子が還元され、金属からなる球状ナノ粒子が生成される。一方、原料粒子として金属酸化物を、溶媒として水を用いた場合、球状ナノ粒子の生成時に原料粒子が還元されたとしても、溶媒の水により再び酸化され、金属酸化物からなる球状ナノ粒子が生成される。
【００１８】
本実施の形態における代表的な物質について説明すると、液体中に分散させる原料酸化物粒子として酸化鉄を用いる場合であるが、この場合は酸化鉄粒子、鉄に酸化物層が被覆された粒子、複数の酸化鉄の混相若しくはこれらと鉄の混相または固溶相からなる粒子、またはこれらの混合物の粒子を使用することができる。
【００１９】
酸化鉄粉末の代表例として、Ｆｅ３Ｏ４粒子またはＦｅにＦｅ３Ｏ４層が被覆された粒子を挙げることができる。酸化鉄粉末も多種多様であり、上記の通り、表層に酸化鉄層がある場合もあるが、複数の酸化鉄が混相になっている場合、固溶相となっている場合、そしてこれらの混合物もある。
【００２０】
原料Ｆｅ／Ｆｅ３Ｏ４ナノ粒子を分散させる溶媒として、水（超純水）、エタノール、アセトン、酢酸エチル、ヘキサン等を用いることができる。前述のように、水中でＦｅ３Ｏ４原料粒子にレーザー光を照射した場合は、水によって酸化されるため、Ｆｅ３Ｏ４球状ナノ粒子が生成する。一方、例えば、アセトン中でＦｅ３Ｏ４原料粒子にレーザー光を照射した場合は、アセトンによって還元されるため、ＦｅＯ球状ナノ粒子およびＦｅ球状ナノ粒子が生成する。
【００２１】
＜ナノ粒子生成機構＞
以下、本実施の形態のナノ粒子の製造方法における、球状ナノ粒子の生成機構について説明する。本実施の形態では、原料粒子を含む液体にレーザー光を照射する。この際、原料粒子はレーザー光を吸収し、レーザー光が照射している時間（例えば、ナノ秒オーダー）に、粒子温度は数千度を超える。そのため、原料粒子が溶融し、球状になる。
【００２２】
この際、レーザー光のエネルギーを、例えば、１レーザーパルスあたり２．０Ｊ／ｃｍ２とした場合には、原料粒子の急激な温度上昇とこれに伴う周囲の分散溶媒の爆発的飛散や衝撃が発生し、サイズの小さい不定形ナノ粒子生成が起こる可能性がある。そのため、原料粒子を溶融させるのに必要なレーザー光のエネルギーは、１レーザーパルスあたり２．０Ｊ／ｃｍ２未満が好ましく、１レーザーパルスあたり０．５Ｊ／ｃｍ２以下がより好ましい。
【００２３】
その後、溶融した原料粒子は、周囲に存在する分散溶媒によって急冷されることにより、固化する。その結果、分散溶媒中に球状ナノ粒子が生成する。
【００２４】
以上より、本実施の形態のナノ粒子の製造方法は、前述の通り、原料粒子を水等の分散溶媒中に分散させ、これに比較的弱いパルスレーザー光を照射して原料粒子を一旦溶融させ、その後、急冷することにより球状ナノ粒子を得る方法（液相レーザー照射法）である。プロセス自体は、気相中での溶融・急冷法と一見似ているが、溶融時間や到達温度等はレーザーの照射条件の制御により可能であり、急冷条件の制御もし易く、大がかりな装置を必要としないという大きな相違がある。
【００２５】
また、液相レーザー照射法によれば、溶融した原料粒子は、周囲の分散溶媒によって均一に冷却されるため、真球に近い粒子が生成しやすい。また、パルスレーザー光を照射することにより、原料粒子に与えるエネルギーを均一化することができる。そのため、生成する球状ナノ粒子の粒径を容易に揃えることができる。このように、液相レーザー照射法は、真球性やサイズの制御性の高いプロセス技術として応用可能である。従って、液相レーザー照射法は、油／水相分離やミセル構造を利用したナノ粒子の製造方法が適用できない、１０〜１００ｎｍの球状ナノ粒子の製造にも適用することができる。
【００２６】
さらに、本実施の形態のナノ粒子の製造方法では、原料粒子が吸収したレーザー光のエネルギーが、原料粒子の周囲に存在する溶媒に熱として伝わるため、原料粒子と溶媒との間で化学反応が起こる場合がある。炭化物粒子やホウ化物粒子等は、このような原料粒子と溶媒との化学反応により生成することができる。そのため、液相レーザー照射法は、炭化物粒子やホウ化物粒子等の従来適当なナノ粒子の製造方法がなかった物質にも適用可能であり、材料選択に関する汎用性にも優れている。
【００２７】
本実施の形態において、原料粒子（多くの場合不定形）として、ナノ粒子のような粒径の小さい粒子を用いる。粒子の粒径が小さくなると、粒子の熱容量も小さくなるため、１回のレーザー光照射に伴う光吸収により粒子の温度を数千度まで高めることができる。このような液相レーザー照射法を適用対象として、金属や酸化物が原料粒子として最も好適であるが、粒子サイズが小さければ、前述のように、炭化物粒子やホウ化物粒子にも適用できる。
【００２８】
また、金属酸化物を原料粒子に採用した場合、レーザー光の照射により金属酸化物の還元反応が起こることが知られている。すなわち、原料の金属酸化物は、酸化数の小さい金属酸化物または酸化数が０の金属まで還元される。より具体的には、金属酸化物と溶媒分子との酸化還元反応であり、溶媒分子が酸化されやすい分子であれば、金属酸化物の還元反応が促進される。一方、溶媒分子が還元されやすい分子であれば、金属酸化物と溶媒分子との酸化還元反応は起こらないか、または、金属酸化物の還元反応が起きても、その後、溶媒分子との酸化還元反応が起きて再び酸化数の大きい金属酸化物に戻る。このように、溶媒を選択することにより、生成する球状ナノ粒子の組成を変化させることができる。
【００２９】
＜実施の形態１のナノ粒子の製造装置＞
図１は、実施の形態１のナノ粒子の製造装置ＰＤ１の模式図である。図２は、実施の形態１のナノ粒子の製造装置ＰＤ１において、液体誘導部ＬＧ１とレーザー光の光軸ＯＡとの角度を表す要部断面図である。
【００３０】
図１に示すように、本実施の形態１のナノ粒子の製造装置ＰＤ１は、液体導入部ＬＩと、生成部ＰＰと、回収部ＰＣとを有している。
【００３１】
液体導入部ＬＩは、分散した原料粒子を含む液体ＭＬを貯留する貯留部ＳＴと、貯留部ＳＴから生成部ＰＰへと液体ＭＬを供給する供給部ＳＵとからなる。
【００３２】
貯留部ＳＴは、液体ＭＬを貯留できる容器として形成されている。原料粒子を含む液体ＭＬは、好ましくは超音波処理をして、原料粒子を液体ＭＬ中に分散させた状態で貯留部ＳＴに貯留する。なお、貯留部ＳＴ内の原料粒子が凝集しないように、貯留部ＳＴごと超音波処理ができるように構成することもできる。
【００３３】
供給部ＳＵは、例えば、貯留部ＳＴから液体ＭＬを吸い上げるポンプＰＵと、ポンプＰＵおよび貯留部ＳＴおよび生成部ＰＰを接続する管部ＴＵと、からなる。ポンプＰＵは、例えば、シリンジポンプ、ガス置換ポンプ、蠕動ポンプ、またはピエゾ式マイクロポンプ等種々のものを採用することができる。管部ＴＵは、例えば、可撓性を有する合成樹脂製の管を採用することができる。
【００３４】
生成部ＰＰは、光源部ＬＳと、液体誘導部ＬＧ１と、からなる。光源部ＬＳは、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーからなる。より具体的には、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーの第二高調波（５３２ｎｍ）、繰り返し周波数３０Ｈｚ、エネルギー密度２５０ｍＪｃｍ−２ｐｕｌｓｅ−１である。なお、光源部ＬＳのレーザーの種類、波長、繰り返し周波数およびエネルギー密度は、これらに限定されるものではなく、原料粒子の種類および大きさ、または、生成する球状ナノ粒子の大きさ等に応じて、任意に変更可能である。
【００３５】
実施の形態１において、液体誘導部ＬＧ１は、薄板直方体状に形成されている。液体誘導部ＬＧ１は、合成樹脂製であって、例えば、ポリ塩化ビニルまたは６−ナイロンからなる。液体誘導部ＬＧ１には、液体ＭＬを誘導する溝部ＤＩが長さ方向に沿って形成されている。溝部ＤＩの長さ方向一端部には、供給部ＳＵの管部ＴＵが接続されている。溝部ＤＩは露出しており、溝部ＤＩの一部（例えば、溝部ＤＩの長さ方向中央）には、光源部ＬＳから導入されたレーザー光が照射される。すなわち、レーザー光の照射部ＩＰは、溝部ＤＩの一部である。前述のように、液体ＭＬにレーザー光が照射されることにより、液体ＭＬ中の原料粒子が球状ナノ粒子へと変化する。球状ナノ粒子を含む液体をＰＬと称する。
【００３６】
なお、図２に示すように、液体誘導部ＬＧ１の溝部ＤＩの長さ方向に沿った面に対して垂直に引いた線ＳＬを基準として、線ＳＬとレーザー光の光軸ＯＡとの角度が入射角θである。なお、実施の形態１において、液体誘導部ＬＧ１とレーザー光の光軸ＯＡとの角度は、調整可能である。例えば、液体誘導部ＬＧ１を水平面に対して１５°下向きに傾斜させ、レーザー光の光軸ＯＡを水平面と平行にすること（すなわち、レーザー光の入射角θは７５°）、または、液体誘導部ＬＧ１を水平面と平行に配置し、レーザー光の光軸ＯＡを水平面と垂直にすること（すなわち、レーザー光の入射角θは０°）等が可能である。
【００３７】
なお、液体ＭＬにレーザー光を確実に照射するという観点から、溝部ＤＩの幅寸法は、レーザー光のスポット径以下であることが好ましい。本実施の形態では、レーザー光のスポット径は８ｍｍである。そのため、溝部ＤＩの幅寸法は、好ましくは８ｍｍ以下であり、より好ましくは４ｍｍ〜８ｍｍである。また、溝部ＤＩの深さ寸法は、例えば、２ｍｍ〜４ｍｍである。また、溝部ＤＩは複数形成されていてもよい。
【００３８】
回収部ＰＣは、液体ＰＬを貯留できる容器として形成されている。回収部ＰＣは、液体誘導部ＬＧ１の下方に配置され、溝部ＤＩの長さ方向他端部から流れ落ちた液体ＰＬが回収される。なお、回収部ＰＣの構成はこれに限定されるものではなく、例えば、回収部ＰＣを別のタンク等に接続して、回収部ＰＣに回収された液体ＰＬを別のタンク等に随時送り出すこともできる。また、回収部ＰＣは液体誘導部ＬＧ１の下方に配置するだけでなく、例えば、溝部ＤＩの長さ方向他端部と回収部ＰＣとを管等により接続してもよい。
【００３９】
＜実施の形態１のナノ粒子の製造方法＞
以下、図１に示す実施の形態１のナノ粒子の製造装置ＰＤ１を用いて球状ナノ粒子を製造する方法を説明する。
【００４０】
図１に示すように、貯留部ＳＴから分散した原料粒子を含む液体ＭＬを供給部ＳＵのポンプＰＵにより吸い上げ、管部ＴＵを介して液体誘導部ＬＧ１へ供給する（供給工程）。供給された液体ＭＬは、溝部ＤＩの長さ方向一端部へと誘導され、液体ＭＬは溝部ＤＩの長さ方向一端部から長さ方向他端部に向かって流れる（誘導工程）。ここで、光源部ＬＳから導入されたレーザー光が溝部ＤＩの長さ方向中央に照射される（照射工程）。この際、溝部ＤＩ内において、液体ＭＬに含まれる原料粒子がレーザー光のエネルギーを吸収し一旦溶融（又は還元反応）する。原料粒子の種類および分散溶媒の種類によっては、原料粒子の成分はレーザー光のエネルギーにより還元される。その後、溶融した原料粒子は、周囲の液体によって急冷される。これにより、球状ナノ粒子が生成される。生成された球状ナノ粒子を含む液体ＰＬは、溝部ＤＩの長さ方向他端部から回収部ＰＣへと流れ落ち、回収部ＰＣによって回収される（回収工程）。以上の工程において、供給部ＳＵによる原料粒子を含む液体ＭＬの供給、光源部ＬＳによる供給された液体ＭＬへのレーザー光照射および生成された球状ナノ粒子を含む液体ＰＬの回収を連続で行うことができる。そのため、実施の形態１のナノ粒子の製造方法にあっては、球状ナノ粒子を連続的に製造することができる。
【００４１】
また、実施の形態１では、液体誘導部ＬＧ１に溝部ＤＩが形成されているので、液体誘導部ＬＧ１に供給された液体ＭＬは、溝部ＤＩ内に誘導されながら流れる。そのため、溝部ＤＩ内の液体ＭＬにレーザー光を確実に照射することができ、球状ナノ粒子の生成効率を高めることができる。なお、前述のように、液体ＭＬにレーザー光を確実に照射するという観点から、溝部ＤＩの溝幅ｗはレーザー光のスポット径よりも小さいことが好ましい。
【００４２】
なお、液体誘導部ＬＧ１には、供給部ＳＵから順次液体ＭＬが供給されるため、液体誘導部ＬＧ１を水平面と平行に配置しても、液体が流れにくくなる等の問題はない。ただし、原料粒子や生成した球状ナノ粒子が溝部ＤＩに付着する可能性を考慮すると、液体誘導部ＬＧ１を水平面に平行に配置するよりも液体誘導部ＬＧ１を水平面に対して傾斜させた方が、溝部ＤＩにおいて原料粒子や生成した球状ナノ粒子が下方へ流れやすくなるため、好ましい。
【００４３】
＜実施の形態２のナノ粒子の製造装置＞
図３は、実施の形態２のナノ粒子の製造装置ＰＤ２の模式図である。
【００４４】
図３に示すように、本実施の形態２のナノ粒子の製造装置ＰＤ２は、液体導入部ＬＩと、生成部ＰＰと、回収部ＰＣとを有している。実施の形態２の液体導入部ＬＩおよび回収部ＰＣは、実施の形態１の液体導入部ＬＩおよび回収部ＰＣと同じである。一方、実施の形態２では、生成部ＰＰの液体誘導部ＬＧ２が実施の形態１の液体誘導部ＬＧ１と異なる。
【００４５】
実施の形態２において、液体誘導部ＬＧ２は、薄板直方体状に形成されている。液体誘導部ＬＧ２は、レーザー光（特に５３２ｎｍを含む波長領域）を透過できる材料であって、例えば、透明なガラスからなる。液体誘導部ＬＧ２には、液体ＭＬを誘導する空洞部ＣＶ２が幅方向に沿って貫通して形成されている。空洞部ＣＶ２は、液体誘導部ＬＧ２の外郭形状と略同一形状である。すなわち、空洞部ＣＶ２内の液体ＭＬの流路の断面形状は、細長長方形状（扁平形状）である。空洞部ＣＶ２の長さ方向一端部には、供給部ＳＵの管部ＴＵが接続されている。レーザー光の光軸ＯＡは、液体誘導部ＬＧ２の空洞部ＣＶ２を通過する液体ＭＬの流れる方向に対して垂直である。そのため、液体誘導部ＬＧ２の一部（例えば、液体誘導部ＬＧ２の長さ方向中央）には、光源部ＬＳから導入されたレーザー光が液体誘導部ＬＧ２および空洞部ＣＶ２の厚さ方向に貫通して照射される。すなわち、レーザー光の照射部ＩＰは、空洞部ＣＶ２（液体誘導部ＬＧ２）の一部である。
【００４６】
なお、液体ＭＬにレーザー光を確実に照射するという観点から、空洞部ＣＶ２の幅寸法は、レーザー光のスポット径以下であることが好ましい。本実施の形態では、レーザー光のスポット径は８ｍｍである。そのため、空洞部ＣＶ２の幅寸法は、好ましくは８ｍｍ以下であり、より好ましくは４ｍｍ〜８ｍｍである。
【００４７】
＜実施の形態２のナノ粒子の製造方法＞
以下、図３に示す実施の形態２のナノ粒子の製造装置ＰＤ２を用いて球状ナノ粒子を製造する方法を説明する。
【００４８】
図３に示すように、貯留部ＳＴから分散した原料粒子を含む液体ＭＬを供給部ＳＵのポンプＰＵにより吸い上げ、液体誘導部ＬＧ２へ供給する（供給工程）。供給された液体ＭＬは空洞部ＣＶ２の長さ方向一端部へと誘導され、液体ＭＬは空洞部ＣＶ２の長さ方向一端部から長さ方向他端部に向かって流れる（誘導工程）。ここで、光源部ＬＳから導入されたレーザー光が液体誘導部ＬＧ２の長さ方向中央に照射され、液体誘導部ＬＧ２および空洞部ＣＶ２の厚さ方向に貫通する（照射工程）。この際、空洞部ＣＶ内において、液体ＭＬに含まれる原料粒子がレーザー光のエネルギーを吸収し一旦溶融（又は還元反応）する。その後、溶融した原料粒子は、周囲の液体によって急冷される。これにより、球状ナノ粒子が生成される。生成された球状ナノ粒子を含む液体ＰＬは、液体誘導部ＬＧ２の長さ方向他端部から回収部ＰＣへと流れ落ち、回収部ＰＣによって回収される（回収工程）。
【００４９】
以上の工程において、実施の形態２では、実施の形態１と同様に、供給部ＳＵによる原料粒子を含む液体ＭＬの供給、光源部ＬＳによる供給された液体ＭＬへのレーザー光照射および生成された球状ナノ粒子を含む液体ＰＬの回収を連続で行うことができる。そのため、実施の形態２のナノ粒子の製造方法にあっては、球状ナノ粒子を連続的に製造することができる。
【００５０】
また、実施の形態２では、液体ＭＬが断面細長長方形状（扁平形状）に形成された空洞部ＣＶ２内を流れるので、実施の形態１に比べて、液体ＭＬの流量の設定や監視をしやすいという利点がある。
【００５１】
なお、実施の形態１では、レーザー光が液体誘導部ＬＧ１の溝部ＤＩ内の露出した液体ＭＬに直接照射されるのに対して、実施の形態２は、レーザー光が液体誘導部ＬＧ２を貫通して、空洞部ＣＶ２内にある液体ＭＬに照射される点が相違点である。そのため、原料粒子を含む液体ＭＬに直接レーザー光を照射し、反応効率を高めるという観点からは、実施の形態１の方が好ましい。一方、原料粒子を含む液体ＭＬを露出させたくない場合は、実施の形態２の方が好ましい。例えば、レーザー光照射時の液体ＭＬの跳ねを防止したい場合、または、原料粒子を空気と触れさせたくない場合は、実施の形態１よりも実施の形態２の方が好ましい。
【００５２】
＜実施の形態３のナノ粒子の製造装置＞
図４は、実施の形態３のナノ粒子の製造装置ＰＤ３の模式図である。
【００５３】
図４に示すように、本実施の形態３のナノ粒子の製造装置ＰＤ３は、液体導入部ＬＩと、生成部ＰＰと、回収部ＰＣとを有している。実施の形態３の液体導入部ＬＩおよび回収部ＰＣは、実施の形態１の液体導入部ＬＩおよび回収部ＰＣならびに実施の形態２の液体導入部ＬＩおよび回収部ＰＣと同じである。一方、実施の形態３では、生成部ＰＰの液体誘導部ＬＧ３が、実施の形態１の液体誘導部ＬＧ１および実施の形態２の液体誘導部ＬＧ２と異なる。
【００５４】
実施の形態３において、液体誘導部ＬＧ３は、円筒状に形成されている。液体誘導部ＬＧ３には、液体ＭＬを誘導する空洞部ＣＶ３が軸方向に沿って形成されている。空洞部ＣＶ３は、液体誘導部ＬＧ３の外郭形状と略同一形状である。液体誘導部ＬＧ３の軸方向一端部には、空洞部ＣＶ３の開口部が形成され、他端部には供給部ＳＵの管部ＴＵが接続されている。実施の形態３において、レーザー光の光軸ＯＡは、液体誘導部ＬＧ３の軸方向と平行である。すなわち、液体誘導部ＬＧ３の空洞部ＣＶ３に供給される液体ＭＬの流れる方向と、光源部ＬＳから導入されたレーザー光の照射方向が平行である。特に、図４に示すように、実施の形態３では、液体誘導部ＬＧ３（空洞部ＣＶ３）の軸とレーザー光の光軸ＯＡとが一致している。すなわち、レーザー光は空洞部ＣＶ３の開口部から液体誘導部ＬＧ３の底部に向かって直進し、空洞部ＣＶ３に供給された液体ＭＬに照射される。
【００５５】
なお、液体ＭＬにレーザー光を確実に照射するという観点から、空洞部ＣＶ３の径寸法は、レーザー光のスポット径以下であることが好ましい。本実施の形態では、レーザー光のスポット径は８ｍｍである。そのため、空洞部ＣＶ３の径寸法は、好ましくは８ｍｍ以下であり、より好ましくは４ｍｍ〜８ｍｍである。
【００５６】
＜実施の形態３のナノ粒子の製造方法＞
以下、図４に示す実施の形態３のナノ粒子の製造装置ＰＤ３を用いて球状ナノ粒子を製造する方法を説明する。
【００５７】
図４に示すように、貯留部ＳＴから分散した原料粒子を含む液体ＭＬを供給部ＳＵのポンプＰＵにより吸い上げ、液体誘導部ＬＧ３へ供給する（供給工程）。供給された液体ＭＬは空洞部ＣＶ３の他端部から一端部へ流れる。ここで、前述の通り、光源部ＬＳから導入されたレーザー光が空洞部ＣＶ３の開口部から液体誘導部ＬＧ３の底部に向かって直進し、液体ＭＬに照射される（照射工程）。この際、空洞部ＣＶ３内において、液体ＭＬに含まれる原料粒子がレーザー光により一旦溶融（又は還元反応）する。その後、溶融した原料粒子は、周囲の液体によって急冷される。これにより、球状ナノ粒子が生成される。生成された球状ナノ粒子を含む液体ＰＬは、空洞部ＣＶ３から溢れることにより、液体誘導部ＬＧ３から回収部ＰＣへと流れ落ち、回収部ＰＣによって回収される（回収工程）。特に、実施の形態３においては、液体ＭＬが空洞部ＣＶ３に供給されてから空洞部ＣＶ３から溢れ出るまでの間、すなわち、液体ＭＬが空洞部ＣＶ３を通過する間、レーザー光が照射される。
【００５８】
以上の工程において、実施の形態３では、実施の形態１および実施の形態２と同様に、供給部ＳＵによる原料粒子を含む液体ＭＬの供給、光源部ＬＳによる供給された液体ＭＬへのレーザー光照射および生成された球状ナノ粒子を含む液体ＰＬの回収を連続で行うことができる。そのため、実施の形態３のナノ粒子の製造方法にあっては、球状ナノ粒子を連続的に製造することができる。
【００５９】
なお、実施の形態３は、実施の形態２と異なり、レーザー光が空洞部ＣＶ３内の液体ＭＬに直接照射され、この点は実施の形態１と同様である。すなわち、実施の形態３では、実施の形態１と同様に、液体ＭＬに直接レーザー光を照射し、反応効率を高めることができる。
【００６０】
また、実施の形態１および実施の形態２では、レーザー光を流路に対して垂直に照射していたのに対して、実施の形態３では、レーザー光を流路に対して平行に照射している。そのため、レーザー光が照射されレーザー光のエネルギーを吸収し得る液体ＭＬの体積が実施の形態１および実施の形態２に比べて大きくなる。特に、実施の形態３においては、液体ＭＬが空洞部ＣＶ３に供給されてから空洞部ＣＶ３から溢れ出るまでの間、すなわち、液体ＭＬが空洞部ＣＶ３を通過する間、レーザー光が照射される。そのため、実施の形態３は、実施の形態１および実施の形態２に比べて、原料粒子の反応確率を高め、球状ナノ粒子の生成効率を高めることができる。
【００６１】
＜実施の形態４のナノ粒子の製造装置＞
図５は、実施の形態４のナノ粒子の製造装置ＰＤ４の模式図である。図６は、実施の形態４の第１のノズルＮＺ１を示し、（ａ）は、第１のノズルＮＺ１の側面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図７は、実施の形態４の第２のノズルＮＺ２を示し、（ａ）は、第２のノズルＮＺ２の側面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図８は、実施の形態４の第３のノズルＮＺ３を示し、（ａ）は、第３のノズルＮＺ３の側面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図９は、実施の形態４の第４のノズルＮＺ４を示し、（ａ）は、第４のノズルＮＺ４の側面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図１０は、実施の形態４の第５のノズルＮＺ５を示し、（ａ）は、第５のノズルＮＺ５の側面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００６２】
図５に示すように、本実施の形態４のナノ粒子の製造装置ＰＤ４は、液体導入部ＬＩと、生成部ＰＰと、回収部ＰＣとを有している。実施の形態４の液体導入部ＬＩおよび回収部ＰＣは、実施の形態１〜３の液体導入部ＬＩおよび回収部ＰＣと同じである。一方、実施の形態４では、生成部ＰＰの液体誘導部ＬＧ４が、実施の形態１の液体誘導部ＬＧ１、実施の形態２の液体誘導部ＬＧ２および実施の形態３の液体誘導部ＬＧ３と異なる。
【００６３】
実施の形態４において、液体誘導部ＬＧ４は、先端部ＴＰに吐出口ＥＸを有するノズルＮＺとして形成されている。ノズルＮＺは、金属製であって、例えば、ステンレスからなる。ノズルＮＺは、種々の形状を採用することができる。例えば、円柱状の本体部ＢＯと、本体部ＢＯよりも小径に形成された円柱状または截頭円錐（円錐台）状の先端部ＴＰと、本体部ＢＯよりも小径に形成された円柱状の基端部ＢＥとにより構成されている。また、吐出口ＥＸは、種々の形状を採用することができ、例えば、円筒状または逆截頭円錐状の孔部として形成されている。吐出口ＥＸは、ノズルＮＺの先端部ＴＰから基端部ＢＥへと貫通する円筒状の空洞部ＣＶと連通している。ノズルＮＺの基端部ＢＥには、円筒状に凹設された接続孔部ＣＨが形成されている。接続孔部ＣＨは、供給部ＳＵの管部ＴＵと接続されている。
【００６４】
ここで、実施の形態４で使用するノズルについて詳細に説明する。図６〜図１０は、実施の形態４で採用可能なノズルの側面図および断面図である。実施の形態４のノズルＮＺのうち、第１のノズルをノズルＮＺ１、第２のノズルをノズルＮＺ２、第３のノズルをノズルＮＺ３、第４のノズルをノズルＮＺ４、第５のノズルをノズルＮＺ５と夫々表す。また、実施の形態４の先端部ＴＰについて、第１のノズル〜第５のノズルの先端部をＴＰ１〜ＴＰ５と夫々表し、実施の形態４の吐出口ＥＸについても、第１のノズル〜第５のノズルの吐出口をＥＸ１〜ＥＸ５と夫々表す。
【００６５】
図６は、ノズルＮＺ１を示す。ノズルＮＺ１の先端部ＴＰ１は円柱状であって、吐出口ＥＸ１の口径は２ｍｍである。図７は、ノズルＮＺ２を示す。ノズルＮＺ２の先端部ＴＰ２は円柱状であって、吐出口ＥＸ２の口径は７．８ｍｍである。図８は、ノズルＮＺ３を示す。ノズルＮＺ３の先端部ＴＰ３は截頭円錐状であって、先端部ＴＰ３の上底の直径は２ｍｍであり、吐出口ＥＸ３の口径は１ｍｍである。図９は、ノズルＮＺ４を示す。ノズルＮＺ４の先端部ＴＰ４は截頭円錐状であって、先端部ＴＰ４の上底の直径は３ｍｍであり、吐出口ＥＸ４の口径は２ｍｍである。図１０は、ノズルＮＺ５を示す。ノズルＮＺ５の先端部ＴＰ５は截頭円錐状であって、先端部ＴＰ５の上底の直径は４ｍｍであり、吐出口ＥＸ５の口径は３ｍｍである。ノズルＮＺ１〜ノズルＮＺ５において、空洞部ＣＶの直径は、管部ＴＵの内径と吐出口ＥＸ１〜ＥＸ５の形状や口径に応じて適宜設定される。ノズルＮＺ２は、空洞部ＣＶとの接合部からノズルＮＺ２の先端部ＴＰに至るに従って大きくなる逆截頭円錐状の吐出口ＥＸ２を有している。ノズルＮＺ５は、空洞部ＣＶと同径の吐出口ＥＸ５を有している。なお、後述するように、実施の形態５および実施の形態６においても、ノズルＮＺ１〜ノズルＮＺ５を採用することができる。以下、いずれのノズルＮＺ１〜ＮＺ５にも適用できる内容について説明する場合には、ノズルＮＺ１〜ＮＺ５を代表してノズルＮＺとして表すこととする。
【００６６】
図５に示すように、実施の形態４において、ノズルＮＺの先端部ＴＰは鉛直下向きに配置されている。すなわち、ノズルＮＺの先端部ＴＰにある吐出口ＥＸから吐出された液体は、ノズルＮＺの下方に配置された回収部ＰＣに直接注ぎ込まれる。
【００６７】
なお、実施の形態４において、レーザー光の光軸は、ノズルＮＺの軸方向に対して垂直である。そのため、レーザー光の光軸ＯＡの高さを変えることによって、レーザー光をノズルＮＺから回収部ＰＣに向かって流れる任意の位置の液体ＭＬに対して照射できる。すなわち、レーザー光の照射部ＩＰは、ノズルの吐出口ＥＸから回収部ＰＣに向かう任意の空間である。
【００６８】
＜実施の形態４のナノ粒子の製造方法＞
以下、図５に示す実施の形態４のナノ粒子の製造装置ＰＤ４を用いて球状ナノ粒子を製造する方法を説明する。
【００６９】
図５に示すように、貯留部ＳＴから分散した原料粒子を含む液体ＭＬを供給部ＳＵのポンプＰＵにより吸い上げ、液体誘導部ＬＧ４へ供給する（供給工程）。供給された液体ＭＬはノズルＮＺの基端部ＢＥから先端部ＴＰに向かって流れ、さらに、ノズルＮＺの先端部ＴＰにある吐出口ＥＸから回収部ＰＣに向かって流れ落ちる。ここで、前述の通り、光源部ＬＳから導入されたレーザー光が、ノズルＮＺの吐出口ＥＸから回収部ＰＣまで流れ落ちる液体ＭＬの任意の箇所に照射される（照射工程）。この際、液体ＭＬに含まれる原料粒子がレーザー光により一旦溶融（又は還元反応）する。その後、溶融した原料粒子は、周囲の液体によって急冷される。これにより、球状ナノ粒子が生成される。生成された球状ナノ粒子を含む液体ＰＬは、そのまま回収部ＰＣへと流れ落ち、回収部ＰＣによって回収される（回収工程）。
【００７０】
以上の工程において、実施の形態４では、実施の形態１〜実施の形態３と同様に、供給部ＳＵによる原料粒子を含む液体ＭＬの供給、光源部ＬＳによる供給された液体ＭＬへのレーザー光照射および生成された球状ナノ粒子を含む液体ＰＬの回収を連続で行うことができる。そのため、実施の形態４のナノ粒子の製造方法にあっては、球状ナノ粒子を連続的に製造することができる。
【００７１】
なお、実施の形態４は、実施の形態２と異なり、レーザー光が液体ＭＬに直接照射され、この点は実施の形態１および実施の形態３と同様である。すなわち、実施の形態４では、実施の形態１および実施の形態３と同様に、液体ＭＬに直接レーザー光を照射し、反応効率を高めることができる。
【００７２】
また、実施の形態４では、ノズル内の空洞部ＣＶやノズルＮＺの吐出口ＥＸの形状または大きさ（断面積）を変化させることによって、レーザー光を照射する箇所において、液体ＭＬを供給部ＳＵから供給された流速と異なる流速で流すことができる。そのため、ノズルを取り替えることにより、球状ナノ粒子の生成条件を変化させ、例えば、粒径の異なる球状ナノ粒子を作り分けることができる。
【００７３】
＜実施の形態５のナノ粒子の製造装置＞
図１１は、実施の形態５のナノ粒子の製造装置ＰＤ５の模式図である。図１２は、実施の形態５のナノ粒子の製造装置ＰＤ５において、液滴ＭＬｄの生成とレーザー光の照射とを同期させた場合のレーザー光照射の模式図である。
【００７４】
図１１に示すように、実施の形態５のナノ粒子の製造装置ＰＤ５は、実施の形態４のナノ粒子の製造装置ＰＤ４と同一の装置を採用することができる。すなわち、本実施の形態５のナノ粒子の製造装置ＰＤ５は、液体導入部ＬＩと、生成部ＰＰと、回収部ＰＣとを有し、実施の形態５の液体導入部ＬＩおよび回収部ＰＣは、実施の形態１〜４の液体導入部ＬＩおよび回収部ＰＣと同じである。そして、生成部ＰＰの液体誘導部ＬＧ５は、先端部ＴＰに吐出口ＥＸを有するノズルＮＺとして形成されている。
【００７５】
ただし、実施の形態５において、ノズルＮＺの吐出口ＥＸから吐出される液体ＭＬの流速を実施の形態４に比べて遅くする。これにより、ノズルＮＺの吐出口ＥＸから液体ＭＬが連続して吐出されず、ノズルＮＺの吐出口ＥＸに液滴ＭＬｄが生成される。液滴ＭＬｄに作用する表面張力による鉛直上向きの力が、液滴ＭＬｄの重力よりも大きい間は、ノズルＮＺの吐出口ＥＸに液滴ＭＬｄが保持される。そのため、液滴ＭＬｄの最大体積（すなわちノズルＮＺの吐出口ＥＸから落下する直前の体積）は、ノズルＮＺの吐出口ＥＸの口径および液体ＭＬの吐出量によって決まる。
【００７６】
なお、実施の形態５において、レーザー光の光軸ＯＡは、ノズルＮＺの軸方向に対して垂直である。そのため、レーザー光の光軸ＯＡの高さを変えることによって、ノズルＮＺの吐出口ＥＸに保持された液滴ＭＬｄ、または、ノズルＮＺから回収部ＰＣに向かって滴り落ちる任意の位置の液滴ＭＬｄに対して、レーザー光を照射できる。すなわち、レーザー光の照射部ＩＰは、ノズルの吐出口ＥＸから回収部ＰＣまでの任意の空間である。
【００７７】
また、実施の形態５では、実施の形態１〜４と同様にパルスレーザーを用いているため、液滴ＭＬｄの生成とパルスレーザーの照射とを同期させることができる。図１２には、液滴ＭＬｄの生成とレーザー光の照射とを同期させた場合のレーザー光照射の模式図を示す。図１２中の左側は、ノズルＮＺの吐出口ＥＸに液滴ＭＬｄが生成される前の状態を示す。この際、レーザー光は照射されていない。次に、図１２中の中央は、ノズルＮＺの吐出口ＥＸに液滴ＭＬｄが生成された状態を示す。この際、レーザー光が液滴ＭＬｄに照射される。そして、図１２中の右側は、ノズルＮＺの吐出口ＥＸから液滴ＭＬｄが落下している途中の状態を示す。この際、レーザー光は照射されていない。以上のように、実施の形態５では、液滴ＭＬｄの生成とパルスレーザーの照射とを同期させることにより、液滴ＭＬｄに対してレーザー光（パルス光）を確実に照射することができる。また、液滴ＭＬｄの生成とパルスレーザーの照射とを同期させることにより、液滴ＭＬｄごとのレーザー光（パルス光）の照射回数を一定に保つことができる。これにより、生成される球状ナノ粒子の粒径分布を揃えることができる。
【００７８】
また、ノズルＮＺの吐出口ＥＸに液滴ＭＬｄが確実に保持されるように、液滴ＭＬｄの生成工程を以下の工程に分けることもできる。すなわち、ノズルＮＺから液体ＭＬを吐出して、吐出口ＥＸに液滴ＭＬｄを生成（成長）させる工程（液滴生成工程）と、吐出口ＥＸからの液体ＭＬの吐出を中止し、吐出口ＥＸに生成（成長）した液滴ＭＬｄを保持する工程（液滴保持工程）と、吐出口ＥＸからの液体ＭＬの吐出を再開し、吐出口ＥＸから液滴ＭＬｄを落下させる工程（液滴落下工程）とに分ける。こうすることで、吐出口ＥＸに液滴ＭＬｄを確実に保持することができる。また、液滴ＭＬｄを保持する工程においてのみ、レーザー光を照射することで、前述のように、液滴ＭＬｄの生成とパルスレーザーの照射とを容易に同期させることができる。これにより、液滴ＭＬｄに対してレーザー光（パルス光）を制御性よく照射し、液滴ＭＬｄごとのレーザー光（パルス光）の照射回数を一定に保つことが容易となる。
【００７９】
なお、後述するように、実施の形態５では、液滴ＭＬｄが生成されている間であれば、液滴ＭＬｄに対してレーザー光を複数回照射してもよい。これにより、液体ＰＬにおける未反応の原料粒子の割合が減少し、球状ナノ粒子の生成効率を高めることができる。
【００８０】
＜実施の形態５のナノ粒子の製造方法＞
以下、図１１に示す実施の形態５のナノ粒子の製造装置ＰＤ５を用いて球状ナノ粒子を製造する方法を説明する。
【００８１】
図１１に示すように、貯留部ＳＴから分散した原料粒子を含む液体ＭＬを供給部ＳＵのポンプＰＵにより吸い上げ、液体誘導部ＬＧ５へ供給する（供給工程）。供給された液体ＭＬはノズルＮＺの基端部ＢＥから先端部ＴＰに向かって流れる。ここで、ノズルＮＺの先端部ＴＰにある吐出口ＥＸには、液滴ＭＬｄが生成される。
【００８２】
実施の形態５において、ノズルＮＺの先端部ＴＰの吐出口ＥＸに生成された液滴ＭＬｄは、液体ＭＬが吐出されるに従って大きくなる。そして、液滴ＭＬｄ自体の重力が液滴ＭＬｄの表面張力による鉛直上向きの力を上回ったときに、液滴ＭＬｄがノズルＮＺの吐出口ＥＸから落下する。その後、落下中の液滴ＭＬｄにレーザー光を照射する（照射工程）。この際、液滴ＭＬｄに含まれる原料粒子がレーザー光により一旦溶融（又は還元反応）する。その後、溶融した原料粒子は、周囲の液体によって急冷される。これにより、球状ナノ粒子が生成される（球状ナノ粒子を含む液滴を、液滴ＰＬｄと称する）。その後、球状ナノ粒子を含む液滴ＰＬｄは、ノズルＮＺの下方に配置された回収部ＰＣに直接滴り落ちる（回収工程）。
【００８３】
また、実施の形態５では、吐出口ＥＸに保持された液滴ＭＬｄにレーザー光を照射することもできる。この場合、吐出口ＥＸに保持された液滴ＭＬｄに含まれる原料粒子がレーザー光により一旦溶融（又は還元反応）する。その後、溶融した原料粒子は、周囲の液体によって急冷される。これにより、球状ナノ粒子が生成され、吐出口ＥＸには、球状ナノ粒子を含む液滴ＰＬｄが保持された状態になる。そして、液滴ＰＬｄ自体の重力が、液滴ＰＬｄの表面張力による鉛直上向きの力を上回ったときに、液滴ＰＬｄがノズルＮＺの吐出口ＥＸから落下する。その後、吐出口ＥＸから吐出された液滴ＰＬｄは、ノズルＮＺの下方に配置された回収部ＰＣに直接滴り落ちる。
【００８４】
以上の工程において、実施の形態５では、実施の形態１〜実施の形態４と同様に、供給部ＳＵによる原料粒子を含む液体ＭＬの供給、光源部ＬＳによる供給された液体ＭＬへのレーザー光照射および生成された球状ナノ粒子を含む液体ＰＬの回収を連続で行うことができる。そのため、実施の形態５のナノ粒子の製造方法にあっては、球状ナノ粒子を連続的に製造することができる。
【００８５】
なお、実施の形態５は、実施の形態２と異なり、レーザー光が液体ＭＬに直接照射され、この点は実施の形態１、実施の形態３および実施の形態４と同様である。すなわち、実施の形態５では、実施の形態１、実施の形態３および実施の形態４と同様に、液体ＭＬに直接レーザー光を照射し、反応効率を高めることができる。
【００８６】
また、実施の形態５では、ノズル内の空洞部ＣＶやノズルＮＺの吐出口ＥＸの形状または大きさ（断面積）を変化させることによって、生成される液滴ＭＬｄの大きさを変化させることができる。これにより、ノズルを取り替えることにより、球状ナノ粒子の生成条件を変化させ、例えば、粒径の異なる球状ナノ粒子を作り分けることができる。
【００８７】
特に、実施の形態５では、前述のように、液滴ＭＬｄの生成とパルスレーザーの照射とを同期させることにより、液滴ＭＬｄごとにレーザー光（パルス光）を確実に照射することができる。そのため、実施の形態１〜４と比べてレーザー光が照射されない原料粒子の割合を減少させることができ、その結果、球状ナノ粒子の生成効率を高めることができる。
【００８８】
特に、実施の形態５では、液滴ＭＬｄがノズルＮＺの吐出口ＥＸに保持される時間内であれば、保持された液滴ＭＬｄにレーザー光を複数回照射することもできる。従って、ノズルＮＺの吐出口ＥＸに保持された液滴ＭＬｄに複数回レーザー光を照射した場合には、吐出口ＥＸから落下している液滴ＭＬｄにレーザー光を照射した場合に比べて、球状ナノ粒子をより効率良く生成することができる。この際、液滴の生成とパルスレーザーの照射とを同期させることにより、液滴ＭＬｄごとのレーザー光の照射回数を一定に保つことができる。そのため、生成される球状ナノ粒子の粒径分布を揃えることができる。
【００８９】
＜実施の形態６のナノ粒子の製造装置＞
図１３は、実施の形態６のナノ粒子の製造装置ＰＤ６の模式図である。
【００９０】
図１３に示すように、実施の形態６のナノ粒子の製造装置ＰＤ６は、液体導入部ＬＩと、生成部ＰＰと、回収部ＰＣとを有している。実施の形態６の液体導入部ＬＩおよび回収部ＰＣは、実施の形態１〜５の液体導入部ＬＩおよび回収部ＰＣと同じである。一方、実施の形態６では、生成部ＰＰの液体誘導部ＬＧ６が、実施の形態１の液体誘導部ＬＧ１、実施の形態２の液体誘導部ＬＧ２、実施の形態３の液体誘導部ＬＧ３、実施の形態４の液体誘導部ＬＧ４および実施の形態５の液体誘導部ＬＧ５と異なる。
【００９１】
実施の形態６の液体誘導部ＬＧ６は、実施の形態４の液体誘導部ＬＧ４および実施の形態５の液体誘導部ＬＧ５と同様に、先端部ＴＰに吐出口ＥＸを有するノズルＮＺとして形成されている。ただし、実施の形態６は、実施の形態４および実施の形態５と異なり、ノズルＮＺの先端部ＴＰが鉛直上向きから１０〜３０°程度傾斜して配置されている点が相違点である。すなわち、ノズルＮＺの先端部ＴＰに導入された液体ＭＬは、ノズルＮＺの先端部ＴＰにある吐出口ＥＸから一旦上方に吐出された後に、放物線を描いて、ノズルＮＺの下方に配置された回収部ＰＣに注ぎ込まれる。
【００９２】
また、実施の形態６において、レーザー光の光軸ＯＡは、例えば、水平面に平行である。そのため、レーザー光はノズルＮＺの吐出口ＥＸから回収部ＰＣまでの任意の箇所に照射される。すなわち、レーザー光の照射部ＩＰは、ノズルの吐出口ＥＸから回収部ＰＣまでの任意の空間である。後述するように、レーザー光は、ノズルＮＺの吐出口ＥＸから一旦上方に吐出されてから落下する液体ＭＬが描く放物線の頂点部付近に照射されることが好ましい。
【００９３】
＜実施の形態６のナノ粒子の製造方法＞
以下、図１３に示す実施の形態６のナノ粒子の製造装置ＰＤ６を用いて球状ナノ粒子を製造する方法を説明する。
【００９４】
図１３に示すように、貯留部ＳＴから分散した原料粒子を含む液体ＭＬを供給部ＳＵのポンプＰＵにより吸い上げ、液体誘導部ＬＧ６へ供給する（供給工程）。供給された液体ＭＬはノズルＮＺの基端部ＢＥから先端部ＴＰに向かって流れ、さらに、ノズルＮＺの先端部ＴＰにある吐出口ＥＸから一旦上方に吐出された後に、放物線を描いて、ノズルＮＺの下方に配置された回収部ＰＣに注ぎ込まれる。ここで、前述の通り、光源部ＬＳから導入されたレーザー光が、ノズルＮＺの吐出口ＥＸから回収部ＰＣまで流れる液体ＭＬの任意の箇所に、好ましくは、ノズルＮＺの吐出口ＥＸから吐出された液体ＭＬが描く放物線の頂点部付近に照射される（照射工程）。この際、液体ＭＬに含まれる原料粒子がレーザー光により一旦溶融（又は還元反応）する。その後、溶融した原料粒子は、周囲の液体によって急冷される。これにより、球状ナノ粒子が生成される。生成された球状ナノ粒子を含む液体ＰＬは、そのまま回収部ＰＣへと流れ落ち、回収部ＰＣによって回収される（回収工程）。
【００９５】
以上の工程において、実施の形態６では、実施の形態１〜実施の形態５と同様に、供給部ＳＵによる原料粒子を含む液体ＭＬの供給、光源部ＬＳによる供給された液体ＭＬへのレーザー光照射および生成された球状ナノ粒子を含む液体ＰＬの回収を連続で行うことができる。そのため、実施の形態６のナノ粒子の製造方法にあっては、球状ナノ粒子を連続的に製造することができる。
【００９６】
実施の形態６は、実施の形態２と異なり、レーザー光が液体ＭＬに直接照射され、この点は実施の形態１および実施の形態３〜５と同様である。すなわち、実施の形態６では、実施の形態１および実施の形態３〜５と同様に、液体ＭＬに直接レーザー光を照射し、反応効率を高めることができる。
【００９７】
また、実施の形態６では、実施の形態４および実施の形態５と同様に、ノズルＮＺ内の空洞部ＣＶやノズルＮＺの吐出口ＥＸの形状または大きさ（断面積）を変化させることによって、レーザー光を照射する箇所において、液体ＭＬを供給部ＳＵから供給された流速と異なる流速で流すことができる。これにより、ノズルＮＺを取り替えることにより、球状ナノ粒子の生成条件を変化させ、例えば、粒径の異なる球状ナノ粒子を作り分けることができる。
【００９８】
特に、実施の形態６において、ノズルＮＺの吐出口ＥＸから吐出された液体ＭＬが描く放物線の頂点部では、液体ＭＬの鉛直方向の流速が最小になる。そのため、レーザー光をノズルＮＺの吐出口ＥＸから吐出された液体ＭＬが描く放物線の頂点部付近に照射した場合には、実施の形態４に比べて液体ＭＬに含まれる原料粒子へのレーザー光の照射回数を増やすことができる。そのため、レーザー光が照射されない原料粒子の割合を減少させることができ、その結果、球状ナノ粒子の生成効率を高めることができる。
【００９９】
＜球状ナノ粒子の評価結果＞
以下、実施の形態１〜実施の形態６のナノ粒子の製造方法を用いて製造した球状ナノ粒子の評価結果について説明する。球状ナノ粒子の評価は、ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope：走査電子顕微鏡）により測定した反射電子像により行った。より詳細には、本実施の形態において、ＦＥ−ＳＥＭ（Field Emission Scanning Electron Microscope：電界放出型走査型電子顕微鏡「Ｓ−４８００」（（株）日立ハイテクノロジーズ製）を用いて、加速電圧１０．０ｋＶおよび測定倍率２５０００倍の条件で、観察用試料の反射電子像を測定した。ここで、観察用試料は、液体ＭＬまたは液体ＰＬをシリコンからなる板状部材に滴下し乾燥させたものを用いた。
【０１００】
図１４は、原料粒子のＳＥＭ像、図１５〜図２１は、実施の形態１の製造方法を用いて製造した球状ナノ粒子のＳＥＭ像、図２２〜図３２は、実施の形態４の製造方法を用いて製造した球状ナノ粒子のＳＥＭ像、図３３〜図４３は、実施の形態５の製造方法を用いて製造した球状ナノ粒子のＳＥＭ像、図４４〜図４８は、実施の形態６の製造方法を用いて製造した球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。
【０１０１】
まず、実施の形態１〜実施の形態６のナノ粒子の製造方法について、より詳細に説明する。図１４に示すように、原料粒子には酸化鉄（Ｆｅ３Ｏ４）ナノ粒子を用いた。酸化鉄ナノ粒子は、略立方体形状であって、平均の大きさ（辺寸法）は２００ｎｍである。また、原料粒子を分散させる溶媒には、超純水（電気抵抗率１８ＭΩｃｍ）を用いた。原料粒子を含む液体ＭＬの濃度は、１０ｐｐｍ（１０ｍｇＬ−１）とした。酸化鉄（Ｆｅ３Ｏ４）の密度（５．１７ｇｃｍ−３）および原料粒子の平均体積から、液体ＭＬ１ｍＬあたりの原料粒子数は、２．４×１０８個と算出することができる。原料粒子を含む液体ＭＬを超音波処理して、原料粒子を液体ＭＬ中に分散させた状態で貯留部ＳＴに液体ＭＬを貯留した（図１および図３〜図５、図１１および図１３参照）。
【０１０２】
その後、貯留部ＳＴから分散した原料粒子を含む液体ＭＬを供給部ＳＵのポンプＰＵにより吸い上げ、液体誘導部ＬＧ１（または液体誘導部ＬＧ２〜ＬＧ６）へ供給する（供給工程）。液体誘導部ＬＧ１（または液体誘導部ＬＧ２〜ＬＧ６）に供給された液体ＭＬに対して、光源部ＬＳから導入されたレーザー光が照射される（照射工程）。この際、液体誘導部ＬＧ１（または液体誘導部ＬＧ２〜ＬＧ６）内において、液体ＭＬに含まれる原料粒子がレーザー光により一旦溶融する。その後、溶融した原料粒子は、周囲の液体によって急冷される。これにより、球状ナノ粒子が生成される。生成された球状ナノ粒子を含む液体ＰＬは、液体誘導部ＬＧ１（または液体誘導部ＬＧ２〜ＬＧ６）から回収部ＰＣへと回収される（回収工程）。
【０１０３】
なお、原料粒子を分散させる溶媒は、超純水であるので、前述のように、原料粒子である酸化鉄（Ｆｅ３Ｏ４）の還元反応は起きにくい。また、酸化鉄（Ｆｅ３Ｏ４）の還元反応が起きて、酸化鉄（ＦｅＯ）や鉄（Ｆｅ）が生成したとしても、生成した酸化鉄（ＦｅＯ）や鉄（Ｆｅ）は、水分子により再び酸化され、酸化鉄（Ｆｅ３Ｏ４）が生成する。そのため、生成する球状ナノ粒子は、酸化鉄（Ｆｅ３Ｏ４）からなる。
【０１０４】
液体ＭＬの溝部ＤＩへの吐出量（流量、流速）、または、ノズルＮＺからの吐出量（流量、流速）は、（１）０．２０ｍＬ／ｓ、（２）０．３７ｍＬ／ｓ、（３）０．５６ｍＬ／ｓ、（４）０．７３ｍＬ／ｓ、（５）１．４５ｍＬ／ｓ、（６）２．１６ｍＬ／ｓ、（７）２．８７ｍＬ／ｓ、（８）３．５８ｍＬ／ｓのいずれか一つを採用した。
【０１０５】
実施の形態１において、（１）液体誘導部ＬＧ１を水平面に対して１５°下向きに傾斜させ、レーザー光の光軸を水平面と平行にする配置（すなわちレーザー光の入射角θは７５°）、（２）液体誘導部ＬＧ１を水平面と平行に配置し、レーザー光の光軸を水平面と垂直にする配置（すなわちレーザー光の入射角θは０°）のいずれかを採用した。
【０１０６】
また、実施の形態１において、溝部ＤＩの溝幅ｗは、（１）４ｍｍ、（２）８ｍｍのいずれかを採用した。
【０１０７】
また、前述のように、実施の形態４〜６において、ノズルは次の（１）〜（５）のいずれか一つを採用した。（１）ノズルＮＺ１（先端部ＴＰ：円柱状、吐出口ＥＸ：口径２ｍｍ）、（２）ノズルＮＺ２（先端部ＴＰ：円柱状、吐出口ＥＸ：口径７．８ｍｍ）。（３）ノズルＮＺ３（上底直径２ｍｍの截頭円錐状、口径１ｍｍ）、（４）ノズルＮＺ４（先端部ＴＰ：上底直径３ｍｍの截頭円錐状、吐出口ＥＸ：口径２ｍｍ）、（５）ノズルＮＺ５（先端部ＴＰ：上底直径４ｍｍの截頭円錐状、吐出口ＥＸ：口径３ｍｍ）。以上の実験条件とＳＥＭ像との対応は、図４９にまとめた。
【０１０８】
以下、実施の形態１〜実施の形態６のナノ粒子の製造方法を用いて製造した球状ナノ粒子の評価結果について説明する。まず、実施の形態１のナノ粒子の製造方法を用いて製造した球状ナノ粒子の評価結果について説明する。
【０１０９】
図１５は、実施の形態１において、レーザー光の入射角θを（１）７５°とし、液体ＭＬの吐出量を（２）０．３７ｍＬ／ｓ、溝部ＤＩの溝幅ｗを（１）４ｍｍとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図１６は、実施の形態１において、レーザー光の入射角θを（１）７５°とし、液体ＭＬの吐出量を（５）１．４５ｍＬ／ｓ、溝部ＤＩの溝幅ｗを（１）４ｍｍとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。
【０１１０】
図１７は、実施の形態１において、レーザー光の入射角θを（１）７５°とし、液体ＭＬの吐出量を（２）０．３７ｍＬ／ｓ、溝部ＤＩの溝幅ｗを（２）８ｍｍとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図１８は、実施の形態１において、レーザー光の入射角θを（１）７５°とし、液体ＭＬの吐出量を（５）１．４５ｍＬ／ｓ、溝部ＤＩの溝幅ｗを（２）８ｍｍとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。
【０１１１】
図１９は、実施の形態１において、レーザー光の入射角θを（２）０°とし、液体ＭＬの吐出量を（４）０．７３ｍＬ／ｓ、溝部ＤＩの溝幅ｗを（２）８ｍｍとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図２０は、実施の形態１において、レーザー光の入射角θを（２）０°とし、液体ＭＬの吐出量を（５）１．４５ｍＬ／ｓ、溝部ＤＩの溝幅ｗを（２）８ｍｍとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図２１は、実施の形態１において、レーザー光の入射角θを（２）０°とし、液体ＭＬの吐出量を（７）２．８７ｍＬ／ｓ、溝部ＤＩの溝幅ｗを（２）８ｍｍとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。
【０１１２】
図１５〜図２１に示すように、粒径３００ｎｍ〜５００ｎｍの球状ナノ粒子、粒径２００ｎｍ程度の球状ナノ粒子および粒径２００ｎｍ程度の略立方体形状の粒子が観察されている。
【０１１３】
従って、図１５〜図２１に示すように、実施の形態１において、いずれの条件においても、球状ナノ粒子が生成している。すなわち、実施の形態１のナノ粒子の製造装置によれば、球状ナノ粒子を容易に連続的に生成することができることがわかった。また、実施の形態１のナノ粒子の製造方法によれば、球状ナノ粒子を容易に連続的に生成することができることがわかった。
【０１１４】
続いて、各条件の相違について評価した。まず、原料粒子を含む液体ＭＬの吐出量に着目して、液体ＭＬの吐出量のみ条件が異なる図１９、図２０および図２１を比較した。液体ＭＬの吐出量は、図１９では０．７３ｍＬ／ｓ、図２０では１．４５ｍＬ／ｓ、図２１では２．８７ｍＬ／ｓである。その結果、液体ＭＬの吐出量が少ない方が、粒子全体に対する粒径の大きい球状粒子および融解した粒子（すなわち反応した粒子）の割合が、粒子全体に対する略立方体形状の粒子（すなわち未反応の粒子）の割合よりも多かった。
【０１１５】
ここで、液体ＭＬの吐出量とレーザー光の照射回数との関係について検討した。レーザー光のパルス幅はナノ秒オーダーであるため、レーザー照射中は、原料粒子は停止しているものとみなせる。一方、同じ原料粒子にレーザー光が２回以上照射されることがあるかを確認する必要がある。使用したレーザーの繰り返し周波数は３０Ｈｚであるため、レーザーパルス光が照射されてから、次のレーザーパルス光が照射されるまでの間は、３．３×１０−２秒間である。簡単のため、溝部ＤＩの溝の深さを４ｍｍと、レーザー光のスポットを直径（スポット径）が８ｍｍの円とそれぞれ仮定して、レーザー光が照射される液体ＭＬの体積を直径が８ｍｍ、高さが４ｍｍの円柱であるとすると、その体積は約０．２ｍＬである。この体積分の液体ＭＬに含まれる原料粒子にレーザー光が照射されると仮定できる。そして、レーザーの繰り返し周波数は３０Ｈｚであるので、３．３×１０−２秒間に１回レーザーパルス光が発振される。３．３×１０−２秒間に０．２ｍＬ分の体積が流れる吐出量を算出すると、６．０ｍＬ／ｓとなる。すなわち、液体ＭＬの吐出量が６．０ｍＬ／ｓを超える場合には、一度もレーザー光が照射されない原料粒子を含む確率が高くなる。
【０１１６】
従って、液体ＭＬの吐出量が０．７３ｍＬ／ｓ〜２．８７ｍＬ／ｓの場合は、レーザーパルス光が照射されてから、次のレーザーパルス光が照射されるまでに、レーザー光が照射された部分の液体ＭＬの体積（６．０ｍＬ）よりも少ない量の液体ＭＬしか流れない。そのため、溝部ＤＩに流れる液体ＭＬには、１度は確実にレーザーパルス光が照射されていると考えられる。
【０１１７】
次に、液体ＭＬに複数回レーザー光が照射される可能性を検討する。２回レーザーパルス光が発振される６．６×１０−２秒間に０．２ｍＬ分の体積が流れる吐出量を算出すると、３．０ｍＬ／ｓとなる。すなわち、液体ＭＬの吐出量が３．０ｍＬ／ｓであれば、液体ＭＬに含まれる原料粒子に２回レーザーパルス光が照射される可能性がある。以下、同様に算出すると、液体ＭＬの吐出量が２．０ｍＬ／ｓであれば３回、１．５ｍＬ／ｓであれば４回、１．２ｍＬ／ｓであれば５回、１．０ｍＬ／ｓであれば６回、０．８６ｍＬ／ｓであれば７回、０．７５ｍＬ／ｓであれば８回、０．６６ｍＬ／ｓであれば９回、液体ＭＬに含まれる原料粒子にレーザーパルス光が照射される可能性がある。
【０１１８】
以上より、液体ＭＬに含まれる原料粒子に照射されるレーザーパルス光の回数は、液体ＭＬの吐出量が２．８７ｍＬ／ｓの場合は２回、液体ＭＬの吐出量が１．４５ｍＬ／ｓの場合は４回、液体ＭＬの吐出量が０．７３ｍＬ／ｓの場合は８回であると考えられる。そのため、液体ＭＬの吐出量が小さくなるほど、液体ＰＬにおける原料粒子の割合が少なくなる一方で、球状ナノ粒子の割合は多くなるものと考えられる。なお、同様に、液体ＭＬの吐出量のみ条件が異なる図１５および図１６を比較した場合、ならびに、図１７および図１８を比較した場合にも、液体ＭＬの吐出量が小さくなるほど、液体ＰＬにおける原料粒子の割合が少なくなる一方で、球状ナノ粒子の割合が多くなるという結果が得られている。
【０１１９】
なお、原料粒子にレーザー光が照射された場合、原料粒子が融解して他の原料粒子と融合し、粒子のサイズが大きくなる。粒子のサイズが大きくなると、その熱容量も大きくなる。そのため、一度生成された球状ナノ粒子は、一定のサイズ（約８００ｎｍ）を超えると、レーザー光がさらに複数回照射されても溶融しない。このため、図１９、図２０および図２１において、粒径が８００ｎｍを超える大きい球状粒子や、多数の粒子が全体的に融合したような粒子が存在しないことが説明できる。
【０１２０】
また、レーザー光の入射角θに着目して図１８および図２０を比較すると、レーザー光の入射角θが７５°である図１８よりも、レーザー光の入射角θが０°である図２０の方が液体ＰＬにおいて原料粒子の割合よりも球状ナノ粒子の割合が多い。これは、レーザー光の入射角θが小さい方が、レーザー光の照射面積が小さく、原料粒子に与えられるレーザー光のエネルギーが大きいためであると考えられる。そのため、球状ナノ粒子の生成効率を高めるためには、レーザー光の入射角θは小さい方が好ましい。
【０１２１】
なお、溝部ＤＩの溝幅ｗに着目して、溝部ＤＩの溝幅ｗのみ条件が異なる図１５および図１７を比較する。粒子全体に対する粒径の大きい球状粒子および融解した粒子（すなわち反応した粒子）の割合は、溝部ＤＩの溝幅ｗが４ｍｍである図１５と、溝部ＤＩの溝幅ｗが８ｍｍである図１７とでほぼ同じである。また、粒子全体に対する略立方体形状の粒子（すなわち未反応の粒子）の割合は、溝部ＤＩの溝幅ｗが４ｍｍである図１５と、溝部ＤＩの溝幅ｗが８ｍｍである図１７とでほぼ同じである。
【０１２２】
実施の形態１のレーザー光のスポット径は８ｍｍである。そのため、溝部ＤＩの溝幅ｗが８ｍｍ以下であれば、溝部ＤＩの幅方向全域にレーザー光が照射されると考えられる。従って、図１５および図１７は、いずれも、溝部ＤＩの溝幅ｗがレーザー光のスポット径以下であるため、溝部ＤＩの溝幅ｗの違いにかかわらず、同様の結果が得られたものと考えられる。この結果から、溝部ＤＩの溝幅ｗは、レーザー光のスポット径以下であることが好ましいといえる。また、溝部ＤＩの溝幅ｗがレーザー光のスポット径よりも小さすぎると、溝部ＤＩに流れる液体ＭＬに照射されないレーザー光の割合が大きくなり、球状ナノ粒子の生成効率が低下すると共に、液体誘導部ＬＧ１がレーザー光により損傷する可能性もある。そのため、溝部ＤＩの溝幅ｗは、レーザー光のスポット径と略同一であることがより好ましいといえる。なお、溝部ＤＩの溝幅ｗのみが異なる図１６および図１８を比較した場合にも、同様の結果が得られている。
【０１２３】
次に、実施の形態４のナノ粒子の製造方法を用いて製造した球状ナノ粒子の評価結果について説明する。
【０１２４】
図２２は、実施の形態４において、ノズルＮＺ１を採用し、液体ＭＬの吐出量を（５）１．４５ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図２３は、実施の形態４において、ノズルＮＺ１を採用し、液体ＭＬの吐出量を（７）２．８７ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図２４は、実施の形態４において、ノズルＮＺ２を採用し、液体ＭＬの吐出量を（５）１．４５ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図２５は、実施の形態４において、ノズルＮＺ２を採用し、液体ＭＬの吐出量を（７）２．８７ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図２６は、実施の形態４において、ノズルＮＺ２を採用し、液体ＭＬの吐出量を（８）３．５８ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図２７は、実施の形態４において、ノズルＮＺ３を採用し、液体ＭＬの吐出量を（２）０．３７ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図２８は、実施の形態４において、ノズルＮＺ３を採用し、液体ＭＬの吐出量を（４）０．７３ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図２９は、実施の形態４において、ノズルＮＺ３を採用し、液体ＭＬの吐出量を（５）１．４５ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図３０は、実施の形態４において、ノズルＮＺ４を採用し、液体ＭＬの吐出量を（４）０．７３ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図３１は、実施の形態４において、ノズルＮＺ４を採用し、液体ＭＬの吐出量を（５）１．４５ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図３２は、実施の形態４において、ノズルＮＺ５を採用し、液体ＭＬの吐出量を（５）１．４５ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。
【０１２５】
図２２〜図３２に示すように、粒径３００ｎｍ〜５００ｎｍの球状ナノ粒子、粒径２００ｎｍ程度の球状ナノ粒子および粒径２００ｎｍ程度の略立方体形状の粒子が観察されている。
【０１２６】
従って、図２２〜図３２に示すように、実施の形態４において、いずれの条件においても、球状ナノ粒子が生成している。すなわち、実施の形態４のナノ粒子の製造装置によれば、球状ナノ粒子を容易に連続的に生成することができることがわかった。また、実施の形態４のナノ粒子の製造方法によれば、球状ナノ粒子を容易に連続的に生成することができることがわかった。
【０１２７】
続いて、各条件の相違について評価した。まず、ノズルの違いに着目する。ノズルＮＺ１を採用した図２２、ノズルＮＺ２を採用した図２４、ノズルＮＺ３を採用した図２９、ノズルＮＺ４を採用した図３１、および、ノズルＮＺ５を採用した図３２を比較する。図２２、図２４、図２９、図３１および図３２において、いずれも液体ＭＬの吐出量は１．４５ｍＬ／ｓである。
【０１２８】
その結果、図２２、図２４、図２９、図３１および図３２において、粒子全体に対する粒径の大きい球状粒子および融解した粒子（すなわち反応した粒子）の割合は、いずれもほぼ同じであった。また、図２２、図２４、図２９、図３１および図３２において、粒子全体に対する略立方体形状の粒子（すなわち未反応の粒子）の割合は、いずれもほぼ同じであった。
【０１２９】
実施の形態４のレーザー光のスポット径は８ｍｍである。そのため、ノズルＮＺ１〜ノズルＮＺ５の吐出口ＥＸの口径が８ｍｍ以下であれば、吐出口ＥＸから流れ出た液体ＭＬの径方向全域にレーザー光が照射されると考えられる。従って、図２２、図２４、図２９、図３１および図３２は、いずれも、吐出口ＥＸの口径がレーザー光のスポット径以下であるため、吐出口ＥＸの口径その他の違いにかかわらず、同様の結果が得られたものと考えられる。この結果から、吐出口ＥＸの口径は、レーザー光のスポット径以下であることが好ましいといえる。
【０１３０】
次に、原料粒子を含む液体ＭＬの吐出量に着目する。ノズルＮＺ１では図２２および図２３、ノズルＮＺ２では図２４、図２５および図２６、ノズルＮＺ３では図２７、図２８および図２９、ノズルＮＺ４では図３０および図３１を、夫々比較する。その結果、同じノズルであれば吐出量が少ない方が、粒子全体に対する粒径の大きい球状粒子および融解した粒子（すなわち反応した粒子）の割合が、粒子全体に対する略立方体形状の粒子（すなわち未反応の粒子）の割合よりも多い結果となった。
【０１３１】
ここで、液体ＭＬの吐出量とレーザー光の照射回数との関係について検討した。実施の形態４においては、ノズルＮＺ１〜ＮＺ５の吐出口ＥＸから液体ＭＬが連続的に流れ出ている。そのため、実施の形態１の溝部ＤＩを流れる液体ＭＬと同様に検討した。
【０１３２】
ノズルＮＺ１の吐出口ＥＸ１の口径は２ｍｍである。レーザー光のスポットを直径（スポット径）が８ｍｍの円と仮定して、レーザー光が照射される液体の体積を直径が２ｍｍ、高さが８ｍｍの円柱であるとすると、その体積は約０．０２５ｍＬである。この体積分の液体ＭＬに含まれる原料粒子にレーザー光が照射されると仮定できる。そして、レーザーの繰り返し周波数は３０Ｈｚであるので、３．３×１０−２秒間に１回レーザーパルス光が発振される。３．３×１０−２秒間に０．０２５ｍＬ分の体積が流れる吐出量を算出すると、０．７５ｍＬ／ｓとなる。すなわち、流れる液体ＭＬに含まれる原料粒子に平均１回のレーザーパルス光が照射される吐出量が０．７５ｍＬ／ｓである。従って、ノズルＮＺ１では、液体ＭＬの吐出量が０．７５ｍＬ／ｓを超える場合には、一度もレーザー光が照射されない原料粒子を含む確率が高くなる。液体ＭＬの吐出量に対する原料粒子へのレーザー光照射回数を数値化すると、液体ＭＬの吐出量が１．５ｍＬ／ｓの場合は０．５回、３．０ｍＬ／ｓの場合は０．２５回となる。
【０１３３】
これより、ノズルＮＺ１を用いた場合、液体ＭＬに含まれる原料粒子に照射されるレーザーパルス光の回数は、図２２に示す液体ＭＬの吐出量が１．４５ｍＬ／ｓの場合は約０．５回、および、図２３に示す液体ＭＬの吐出量が２．８７ｍＬ／ｓの場合は約０．２５回であると考えられる。そのため、液体ＭＬの吐出量が小さくなるほど、液体ＭＬへのレーザー光の照射回数が増えるため、液体ＰＬにおける原料粒子の割合が少なくなる一方、球状ナノ粒子の割合は多くなるものと考えられる。
【０１３４】
次に、ノズルＮＺ２の吐出口ＥＸ２の口径は約８ｍｍ（７．８ｍｍ）である。レーザー光のスポットを直径（スポット径）が８ｍｍの円と仮定して、レーザー光が照射される液体ＭＬの体積を直径が８ｍｍ、高さが８ｍｍの円柱であるとすると、その体積は約０．４ｍＬである。この体積分の液体ＭＬに含まれる原料粒子にレーザー光が照射されると仮定できる。そして、３．３×１０−２秒間に１回レーザーパルス光が発振される。３．３×１０−２秒間に０．４ｍＬ分の体積が流れる吐出量を算出すると、１２ｍＬ／ｓとなる。すなわち、流れる液体ＭＬに含まれる原料粒子に平均１回のレーザーパルス光が照射される吐出量が１２ｍＬ／ｓである。従って、液体ＭＬの吐出量が６ｍＬ／ｓであれば２回、４ｍＬ／ｓであれば３回、３ｍＬ／ｓであれば４回、２．４ｍＬ／ｓであれば５回、２ｍＬ／ｓであれば６回、１．７ｍＬ／ｓであれば７回、１．５ｍＬ／ｓであれば８回、１．３ｍＬ／ｓであれば９回、液体ＭＬに含まれる原料粒子にレーザーパルス光が照射される可能性がある。
【０１３５】
これより、ノズルＮＺ２を用いた場合、液体ＭＬに含まれる原料粒子に照射されるレーザーパルス光の回数は、図２４に示す液体ＭＬの吐出量が１．４５ｍＬ／ｓの場合は８回、液体ＭＬの吐出量が２．８７ｍＬ／ｓの場合は４回であると考えられる。そのため、液体ＭＬの吐出量が小さくなるほど、液体ＭＬへのレーザー光の照射回数が増えるため、液体ＰＬにおける原料粒子の割合が少なくなる一方、球状ナノ粒子の割合は多くなるものと考えられる。
【０１３６】
次に、ノズルＮＺ３の吐出口ＥＸ３の口径は１ｍｍである。レーザー光のスポットを直径（スポット径）が８ｍｍの円と仮定して、レーザー光が照射される液体ＭＬの体積を直径が１ｍｍ、高さが８ｍｍの円柱であるとすると、その体積は約０．００６ｍＬである。この体積分の液体ＭＬに含まれる原料粒子にレーザー光が照射されると仮定できる。そして、３．３×１０−２秒間に１回レーザーパルス光が発振される。３．３×１０−２秒間に０．００６ｍＬ分の体積が流れる吐出量を算出すると、約０．１９ｍＬ／ｓとなる。すなわち、流れる液体ＭＬに含まれる原料粒子に平均１回のレーザーパルス光が照射される吐出量が０．１９ｍＬ／ｓである。従って、ノズルＮＺ３では、液体ＭＬの吐出量が０．１９ｍＬ／ｓを超える場合には、一度もレーザー光が照射されない原料粒子を含む確率が高くなる。液体ＭＬの吐出量に対する原料粒子へのレーザー光照射回数を数値化すると、液体ＭＬの吐出量が０．３８ｍＬ／ｓの場合は０．５回、０．７５ｍＬ／ｓの場合は０．２５回、１．５ｍＬ／ｓの場合は０．１２５回となる。
【０１３７】
これより、ノズルＮＺ３を用いた場合、液体ＭＬに含まれる原料粒子に照射されるレーザーパルス光の回数は、図２７に示す液体ＭＬの吐出量が０．３７ｍＬ／ｓの場合は０．５回、図２８に示す液体ＭＬの吐出量が０．７３ｍＬ／ｓの場合は０．２５回、図２９に示す液体ＭＬの吐出量が１．４５ｍＬ／ｓの場合は０．１２５回であると考えられる。そのため、液体ＭＬの吐出量が小さくなるほど、液体ＭＬへのレーザー光の照射回数が増えるため、液体ＰＬにおける原料粒子の割合が少なくなる一方、球状ナノ粒子の割合は多くなるものと考えられる。
【０１３８】
次に、ノズルＮＺ４の吐出口ＥＸ４の口径は２ｍｍである。そのため、ノズルＮＺ１と同様に、流れる液体ＭＬに含まれる原料粒子に平均１回のレーザーパルス光が照射される吐出量は０．７５ｍＬ／ｓである。従って、ノズルＮＺ４では、液体ＭＬの吐出量が０．７５ｍＬ／ｓを超える場合には、一度もレーザー光が照射されない原料粒子を含む確率が高くなる。液体ＭＬの吐出量に対する原料粒子へのレーザー光照射回数を数値化すると、液体ＭＬの吐出量が１．５ｍＬ／ｓの場合は０．５回となる。
【０１３９】
これより、ノズルＮＺ４を用いた場合、液体ＭＬに含まれる原料粒子に照射されるレーザーパルス光の回数は、液体ＭＬの吐出量が０．７３ｍＬ／ｓである図３０に示す場合は約１回、および、液体ＭＬの吐出量が１．４５ｍＬ／ｓである図３１に示す場合は約０．５回であると考えられる。そのため、液体ＭＬの吐出量が小さくなるほど、液体ＭＬへのレーザー光の照射回数が増えるため、液体ＰＬにおける原料粒子の割合が少なくなる一方、球状ナノ粒子の割合は多くなるものと考えられる。
【０１４０】
なお、図３２に示すノズルＮＺ５を採用した場合についても、液体ＭＬに含まれる原料粒子に照射されるレーザーパルス光の回数を算出しておく。ノズルＮＺ５の吐出口ＥＸ５の口径は３ｍｍである。レーザー光のスポットを直径（スポット径）が８ｍｍの円と仮定して、レーザー光が照射される液体ＭＬの体積を直径が３ｍｍ、高さが８ｍｍの円柱であるとすると、その体積は約０．０５６ｍＬである。この体積分の液体ＭＬに含まれる原料粒子にレーザー光が照射されると仮定できる。そして、３．３×１０−２秒間に１回レーザーパルス光が発振される。３．３×１０−２秒間に０．０５６ｍＬ分の体積が流れる吐出量を算出すると、約１．６９ｍＬ／ｓとなる。すなわち、流れる液体ＭＬに含まれる原料粒子に平均１回のレーザーパルス光が照射される吐出量が１．６９ｍＬ／ｓである。従って、ノズルＮＺ５を採用し、液体ＭＬの吐出量が１．４５ｍＬ／ｓである図３２に示す場合、液体ＭＬに含まれる原料粒子に照射されるレーザーパルス光の回数は、約１回であると考えられる。
【０１４１】
以上をまとめると、ノズルＮＺ１〜ノズルＮＺ５に共通していえることは、液体ＭＬの吐出量が小さくなるほど、液体ＭＬへのレーザー光の照射回数が増えるため、液体ＰＬにおける原料粒子の割合が少なくなる一方、球状ナノ粒子の割合は多くなるものと考えられる。そのため、球状ナノ粒子の割合を多くするためには、液体ＭＬの吐出量を少なくすることが好ましい。一方、ナノ粒子の生成効率を考えると、液体ＭＬの吐出量を少なくしすぎないことが好ましい。このような観点で考えると、実施の形態４のナノ粒子の製造装置ＰＤ４では、液体ＭＬの吐出量がある程度多くても、液体ＭＬへのレーザー光の照射回数を確保できるノズルＮＺ２を採用することが最も好ましい。
【０１４２】
なお、前述のように、一度生成された球状ナノ粒子は、一定のサイズ（約８００ｎｍ）を超えると、レーザー光がさらに複数回照射されても溶融しない。このため、図２２〜図３２において、粒径が８００ｎｍを超える大きい球状粒子や、多数の粒子が全体的に融合したような粒子が存在しないことが説明できる。
【０１４３】
次に、実施の形態５のナノ粒子の製造方法を用いて製造した球状ナノ粒子の評価結果について説明する。以下、実施の形態５において、ノズルＮＺの吐出口ＥＸに保持された液滴ＭＬｄに対して、レーザー光を照射した場合を例に説明する。
【０１４４】
図３３は、実施の形態５において、ノズルＮＺ１を採用し、液体ＭＬの吐出量を（４）０．７３ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図３４は、実施の形態５において、ノズルＮＺ３を採用し、液体ＭＬの吐出量を（１）０．２０ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図３５は、実施の形態５において、ノズルＮＺ４を採用し、液体ＭＬの吐出量を（１）０．２０ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図３６は、実施の形態５において、ノズルＮＺ４を採用し、液体ＭＬの吐出量を（２）０．３７ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図３７は、実施の形態５において、ノズルＮＺ５を採用し、液体ＭＬの吐出量を（１）０．２０ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図３８は、実施の形態５において、ノズルＮＺ５を採用し、液体ＭＬの吐出量を（２）０．３７ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図３９は、実施の形態５において、ノズルＮＺ５を採用し、液体ＭＬの吐出量を（４）０．７３ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図４０は、実施の形態５において、ノズルＮＺ２を採用し、液体ＭＬの吐出量を（２）０．３７ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。
【０１４５】
図４１は、実施の形態５において、ノズルＮＺ２を採用し、液体ＭＬの吐出量を（４）０．７３ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図４２は、実施の形態５において、ノズルＮＺ２を採用し、液体ＭＬの吐出量を（４）０．７３ｍＬ／ｓとし、回収部ＰＣに回収された液体ＰＬを再び貯留部ＳＴに貯留させた場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図４３は、実施の形態５において、ノズルＮＺ２を採用し、液体ＭＬの吐出量を（４）０．７３ｍＬ／ｓとし、回収部ＰＣに回収された液体ＰＬを再び貯留部ＳＴに貯留させ、その後回収部ＰＣに回収された液体をさらに貯留部ＳＴに貯留させた場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。
【０１４６】
図３３〜図４３では、粒径５００ｎｍ〜６００ｎｍの球状ナノ粒子、粒径２００ｎｍ程度の球状ナノ粒子が観察されている。なお、図３３〜図４３では、粒径２００ｎｍ程度の略立方体形状の粒子はほとんど観察されていない。
【０１４７】
従って、図３３〜図４３に示すように、実施の形態５において、いずれの条件においても、球状ナノ粒子が生成している。すなわち、実施の形態５のナノ粒子の製造装置によれば、球状ナノ粒子を容易に連続的に生成することができることがわかった。また、実施の形態５のナノ粒子の製造方法によれば、球状ナノ粒子を容易に連続的に生成することができることがわかった。
【０１４８】
また、図３３〜図４３に示すように、実施の形態５において、粒子全体に対する略立方体形状の粒子（すなわち未反応の粒子）の割合が少ない。図３３〜図４３では、液滴ＭＬｄの生成とパルスレーザーの照射とを同期させることにより、ノズルＮＺの吐出口ＥＸに保持された液滴ＭＬｄにレーザー光を照射している。そのため、生成される液滴ＭＬｄごとにレーザー光を確実に照射することができる。その結果、図３３〜図４３に示すように、実施の形態５では、液体ＰＬにおける未反応の原料粒子の割合を減らし、球状ナノ粒子の生成効率を高めることができるとわかった。
【０１４９】
続いて、各条件の相違について評価した。まず、ノズルの違いに着目するため、液体ＭＬの吐出量が同一で、ノズルＮＺが異なる条件を比較する。すなわち、ノズルＮＺ１を採用した図３３、ノズルＮＺ５を採用した図３９、および、ノズルＮＺ２を採用した図４１を比較する。図３３、図３９および図４１において、いずれも液体ＭＬの吐出量は０．７３ｍＬ／ｓである。その結果、図３３、図３９および図４１で比較すると、ほとんど差が見られなかった。
【０１５０】
実施の形態５において、ノズルＮＺの先端部ＴＰおよび吐出口ＥＸの大きさおよび形状は、図６に示すノズルＮＺ１、図７に示すノズルＮＺ２および図１０に示すノズルＮＺ５で、夫々異なる。そのため、液滴ＭＬｄの最大体積（すなわちノズルＮＺの吐出口ＥＸから落下する直前の体積）は、ノズルＮＺの吐出口ＥＸの口径によって異なる一方、吐出口ＥＸに液滴ＭＬｄが保持される限り、球状ナノ粒子は効率よく生成することができるということを示している。
【０１５１】
次に、原料粒子を含む液体ＭＬの吐出量に着目するため、ノズルＮＺが同一で、液体ＭＬの吐出量が異なる条件を比較する。すなわち、吐出量が０．２０ｍＬ／ｓである図３７、吐出量が０．３７ｍＬ／ｓである図３８、吐出量が０．７３ｍＬ／ｓである図３９を比較する。図３７、図３８および図３９において、いずれもノズルＮＺは、ノズルＮＺ５を採用している。その結果、吐出量が０．７３ｍＬ／ｓである図３９、吐出量が０．３７ｍＬ／ｓである図３８、吐出量が０．２０ｍＬ／ｓである図３７の順に、液体ＰＬにおいて粒径の揃った球状粒子の割合が多くなった。
【０１５２】
ここで、ノズルＮＺ５の吐出口ＥＸ５に液滴ＭＬｄが生成する様子を撮影し、その映像を解析したところ、吐出量が０．２０ｍＬ／ｓであるとき、液滴ＭＬｄが１秒あたり２．６個生成し、吐出量が０．３７ｍＬ／ｓであるとき、液滴ＭＬｄが１秒あたり３．１個生成し、吐出量が０．７３ｍＬ／ｓであるとき、液滴ＭＬｄが１秒あたり３．４個生成することがわかった。使用したレーザーの繰り返し周波数は３０Ｈｚであるため、吐出量が０．２０ｍＬ／ｓでは、液滴ＭＬｄ１個あたり、レーザー光（パルス光）が１１．５回照射され、吐出量が０．３７ｍＬ／ｓでは、レーザー光（パルス光）が９．７回照射され、吐出量が０．７３ｍＬ／ｓでは、レーザー光（パルス光）が８．８回照射されると計算できる。従って、図３７〜図３９の結果は、レーザー光の照射回数が多いほど、液体ＰＬにおける未反応の原料粒子の割合が減少し、粒径の揃った球状ナノ粒子の割合が多くなったということを示すものであると考えられる。
【０１５３】
実施の形態１および実施の形態４で検討した液体ＭＬに対するレーザー光の照射回数と、実施の形態５で検討した液滴ＭＬｄに対するレーザー光の照射回数とを比較すると、実施の形態５の方が約１０倍多い。これは、実施の形態５では、前述のように、液滴の生成とパルスレーザーの照射とを同期させ、さらに、液滴ＭＬｄをノズルＮＺの吐出口ＥＸに保持させることにより、実現できている。このように、実施の形態５では、実施の形態１〜４と比べて、液体ＭＬにおけるレーザー光が照射されない原料粒子の割合を減少させることができ、その結果、球状ナノ粒子の生成効率を高めることができる。
【０１５４】
なお、原料粒子にレーザー光が照射された場合、原料粒子が融解して他の原料粒子と融合し、粒子のサイズが大きくなる。粒子のサイズが大きくなると、その熱容量も大きくなる。そのため、一度生成された球状ナノ粒子は、一定のサイズ（約８００ｎｍ）を超えると、レーザー光がさらに複数回照射されても溶融しない。このため、図３３〜図４０において、粒径が８００ｎｍを超える大きい球状粒子や、多数の粒子が全体的に融合したような粒子が存在しないことが説明できる。
【０１５５】
ここで、一定のサイズを超えるとレーザー光がさらに複数回照射されても溶融しないという性質を利用して、生成された球状ナノ粒子を含む液体ＰＬに対してさらに複数回レーザー光を照射することによって、液体ＰＬに残存する原料粒子の割合を減少させ、粒径の揃った球状ナノ粒子を生成することを検討した。具体的には、図１１に示す実施の形態５のナノ粒子の製造装置ＰＤ５において、貯留部ＳＴに貯留された原料ナノ粒子を含む液体ＭＬを生成部ＰＰにて一度反応させ、球状ナノ粒子を含む液体ＰＬとして回収部ＰＣに回収した後に、回収部ＰＣに回収された液体ＰＬを、再び貯留部ＳＴに貯留した。
【０１５６】
これにより、一度反応させた液体ＰＬが貯留部ＳＴから供給部ＳＵを介して生成部ＰＰ（ノズルＮＺ）に供給され、ノズルＮＺの吐出口ＥＸに、一度反応した液体ＰＬからなる液滴が生成する。その後、この液滴に光源部ＬＳから発振されたレーザー光が照射され、液滴自体の重力が、液滴の表面張力による鉛直上向きの力を上回ったときに、液滴がノズルＮＺの吐出口ＥＸから落下し、回収部ＰＣに回収される。このようにして、レーザー光を照射して一度反応させた液体ＰＬを再度反応させることができる。また、必要に応じて、以上の工程を繰り返し、レーザー光が照射された液体に対してレーザー光をさらに複数回照射することもできる。
【０１５７】
図４１は、実施の形態５のナノ粒子の製造装置ＰＤ５において、ノズルＮＺ２を採用し、液体ＭＬの吐出量を０．７３ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図４２は、図４１に示す球状ナノ粒子を含む液体ＰＬを、再び実施の形態５のナノ粒子の製造装置ＰＤ５の貯留部ＳＴに貯留し、ノズルＮＺ２を採用し、液体ＭＬの吐出量を０．７３ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図４３は、図４２に示す球状ナノ粒子を含む液体ＰＬを、再び実施の形態５のナノ粒子の製造装置ＰＤ５の貯留部ＳＴに貯留し、ノズルＮＺ２を採用し、液体ＭＬの吐出量を０．７３ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図４１〜図４３を比較すると、図４１、図４２、図４３の順に、粒子全体に対する略立方体形状の粒子の割合が減少し、粒子全体に対する粒径の比較的大きい、６００ｎｍ〜８００ｎｍの球状ナノ粒子の割合が増加している。
【０１５８】
ここで、ノズルＮＺ２の吐出口ＥＸ２に液滴ＭＬｄが生成する様子を撮影し、その映像を解析したところ、吐出量が０．７３ｍＬ／ｓであるとき、液滴ＭＬｄが１秒あたり３．４個生成することがわかった。使用したレーザーの繰り返し周波数は３０Ｈｚであるため、吐出量が０．７３ｍＬ／ｓでは、液滴ＭＬｄ１個あたり、レーザー光（パルス光）が８．８回照射されると計算できる。すなわち、液滴ＭＬｄ１個あたりのレーザー光（パルス光）の実質的な照射回数（のべ照射回数）は、図４１の条件では８．８回、図４２の条件では１７．６回、図４３の条件では２６．４回であると考えられる。従って、図４１〜図４３の結果は、レーザー光の照射回数が多いほど、粒子全体に対する略立方体形状の粒子（すなわち未反応の粒子）の割合が減少したことを示すものであると考えられる。そして、レーザー光の照射回数が多いほど、一度生成した球状ナノ粒子同士が融合し、粒径の比較的大きい、６００ｎｍ〜８００ｎｍの球状ナノ粒子が多くなったということを示すものであると考えられる。
【０１５９】
このように、実施の形態５においては、液滴ＭＬｄ１個あたりに照射するレーザー光を増やすだけでなく、球状ナノ粒子の生成工程自体を複数回繰り返すことによって、液滴ＭＬｄ１個あたりのレーザー光の照射回数を実質的に増やし、粒径の比較的大きい、６００ｎｍ〜８００ｎｍの球状ナノ粒子を効率よく生成することができる。
【０１６０】
なお、液体ＰＬに対してレーザー光を複数回照射する構成として、図示しないが、回収部ＰＣから貯留部ＳＴへと球状ナノ粒子を含む液体ＰＬを循環させるような構成、またはノズルＮＺの吐出口ＥＸから落下する液滴ＰＬｄにさらにレーザー光を複数回照射するような構成等、種々の構成を採用することができる。
【０１６１】
次に、実施の形態６のナノ粒子の製造方法を用いて製造した球状ナノ粒子の評価結果について説明する。以下、実施の形態６において、レーザー光をノズルＮＺの吐出口ＥＸから吐出された液体ＭＬが描く放物線の頂点部付近に照射した場合を例に説明する。
【０１６２】
図４４は、実施の形態６において、ノズルＮＺ２を採用し、液体ＭＬの吐出量を（４）０．７３ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図４５は、実施の形態６において、ノズルＮＺ３を採用し、液体ＭＬの吐出量を（３）０．５６ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図４６は、実施の形態６において、ノズルＮＺ３を採用し、液体ＭＬの吐出量を（４）０．７３ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図４７は、実施の形態６において、ノズルＮＺ４を採用し、液体ＭＬの吐出量を（４）０．７３ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図４８は、実施の形態６において、ノズルＮＺ４を採用し、液体ＭＬの吐出量を（５）１．４５ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。
【０１６３】
図４４〜図４８に示すように、粒径３００ｎｍ〜５００ｎｍの球状ナノ粒子、粒径２００ｎｍ程度の球状ナノ粒子および粒径２００ｎｍ程度の略立方体形状の粒子が観察されている。
【０１６４】
従って、図４４〜図４８に示すように、実施の形態６において、いずれの条件においても、球状ナノ粒子が生成している。すなわち、実施の形態６のナノ粒子の製造装置によれば、球状ナノ粒子を容易に連続的に生成することができることがわかった。また、実施の形態６のナノ粒子の製造方法によれば、球状ナノ粒子を容易に連続的に生成することができることがわかった。
【０１６５】
続いて、各条件の相違について評価した。まず、ノズルの違いに着目する。ノズルＮＺ２を採用した図４４、ノズルＮＺ３を採用した図４６、および、ノズルＮＺ４を採用した図４７を比較する。図４４、図４６および図４７において、いずれも液体ＭＬの吐出量は０．７３ｍＬ／ｓである。
【０１６６】
その結果、図４４、図４６および図４７において、粒子全体に対する粒径の大きい球状粒子および融解した粒子（すなわち反応した粒子）の割合は、いずれもほぼ同じであった。また、図４４、図４６および図４７において、粒子全体に対する略立方体形状の粒子（すなわち未反応の粒子）の割合は、いずれもほぼ同じであった。
【０１６７】
実施の形態４と同様に、実施の形態６のレーザー光のスポット径は８ｍｍである。そのため、ノズルＮＺ１〜ノズルＮＺ５の吐出口ＥＸの口径が８ｍｍ以下であれば、吐出口ＥＸから流れ出た液体ＭＬの幅方向（吐出口ＥＸの径方向）全域にレーザー光が照射されると考えられる。従って、図４４、図４６および図４７は、いずれも、吐出口ＥＸの口径がレーザー光のスポット径以下であるため、吐出口ＥＸの口径その他の違いにかかわらず、同様の結果が得られたものと考えられる。この結果から、吐出口ＥＸの口径は、レーザー光のスポット径以下であることが好ましいといえる。
【０１６８】
次に、原料粒子を含む液体ＭＬの吐出量に着目する。ノズルＮＺ３では図４５および図４６、ノズルＮＺ４では図４７および図４８を、夫々比較すると、同じノズルであれば吐出量が少ない方が、粒子全体に対する粒径の大きい球状粒子および融解した粒子（すなわち反応した粒子）の割合が、粒子全体に対する略立方体形状の粒子（すなわち未反応の粒子）の割合よりも多い結果となった。
【０１６９】
ここで、液体ＭＬの吐出量とレーザー光の照射回数との関係について検討した。実施の形態６においては、ノズルＮＺの吐出口ＥＸから液体ＭＬが連続的に流れ出ている。そのため、実施の形態４と同様に検討した。
【０１７０】
前述のように、ノズルＮＺ３において、流れる液体ＭＬに含まれる原料粒子に平均１回のレーザーパルス光が照射される吐出量を算出すると、約０．１９ｍＬ／ｓとなる。液体ＭＬの吐出量に対する原料粒子へのレーザー光照射回数を数値化すると、液体ＭＬの吐出量が０．３８ｍＬ／ｓの場合は０．５回、液体ＭＬの吐出量が０．７５ｍＬ／ｓの場合は０．２５回となる。
【０１７１】
以上より、ノズルＮＺ３を用いた場合、液体ＭＬに含まれる原料粒子に照射されるレーザーパルス光の回数は、図４５に示す液体ＭＬの吐出量が０．５６ｍＬ／ｓの場合は０．３３回、図４６に示す液体ＭＬの吐出量が０．７３ｍＬ／ｓの場合は０．２５回であると考えられる。そのため、液体ＭＬの吐出量が小さくなるほど、液体ＰＬにおける原料粒子の割合が少なくなる一方で、球状ナノ粒子の割合は多くなるものと考えられる。
【０１７２】
また、前述のように、ノズルＮＺ４において、流れる液体ＭＬに含まれる原料粒子に平均１回のレーザーパルス光が照射される吐出量を算出すると、０．７５ｍＬ／ｓとなる。液体ＭＬの吐出量に対する原料粒子へのレーザー光照射回数を数値化すると、液体ＭＬの吐出量が０．７５ｍＬ／ｓの場合は１回、液体ＭＬの吐出量が１．５ｍＬ／ｓの場合は０．５回となる。
【０１７３】
以上より、ノズルＮＺ４を用いた場合、液体ＭＬに含まれる原料粒子に照射されるレーザーパルス光の回数は、図４７に示す液体ＭＬの吐出量が０．７３ｍＬ／ｓの場合は約１回、および、図４８に示す液体ＭＬの吐出量が１．４５ｍＬ／ｓの場合は約０．５回であると考えられる。そのため、液体ＭＬの吐出量が小さくなるほど、液体ＰＬにおける原料粒子の割合が少なくなる一方で、球状ナノ粒子の割合は多くなるものと考えられる。
【０１７４】
なお、図４４に示すノズルＮＺ２を採用した場合についても、液体ＭＬに含まれる原料粒子に照射されるレーザーパルス光の回数を算出しておく。
【０１７５】
前述のように、ノズルＮＺ２において、流れる液体ＭＬに含まれる原料粒子に平均１回のレーザーパルス光が照射される吐出量を算出すると、１２ｍＬ／ｓとなる。液体ＭＬの吐出量に対する原料粒子へのレーザー光照射回数を数値化すると、液体ＭＬの吐出量が６ｍＬ／ｓであれば２回、０．７５ｍＬ／ｓであれば１６回、液体ＭＬに含まれる原料粒子にレーザーパルス光が照射される可能性がある。
【０１７６】
以上より、ノズルＮＺ２を用いた場合、液体ＭＬに含まれる原料粒子に照射されるレーザーパルス光の回数は、図４４に示す液体ＭＬの吐出量が０．７３ｍＬ／ｓの場合は約１６回であると考えられる。
【０１７７】
以上をまとめると、ノズルＮＺ２、ノズルＮＺ３およびノズルＮＺ４に共通していえることは、液体ＭＬの吐出量が小さくなるほど、液体ＭＬへのレーザー光の照射回数が増えるため、液体ＰＬにおける原料粒子の割合が少なくなる一方、球状ナノ粒子の割合は多くなるものと考えられる。そのため、球状ナノ粒子の割合を多くするためには、液体ＭＬの吐出量を少なくすることが好ましい。一方、ナノ粒子の生成効率を考えると、液体ＭＬの吐出量を少なくしすぎないことが好ましい。このような観点で考えると、実施の形態６のナノ粒子の製造装置ＰＤ６では、実施の形態４のナノ粒子の製造装置ＰＤ４と同様に、液体ＭＬの吐出量がある程度多くても、液体ＭＬへのレーザー光の照射回数を確保できるノズルＮＺ２を採用することが最も好ましい。
【０１７８】
ここで、実施の形態６のナノ粒子の製造装置ＰＤ６と実施の形態４のナノ粒子の製造装置ＰＤ４とを比較する。
【０１７９】
図４７は、実施の形態６において、ノズルＮＺ４を採用し、液体ＭＬの吐出量を０．７３ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図４８は、実施の形態６において、ノズルＮＺ４を採用し、液体ＭＬの吐出量を１．４５ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。一方、図３０は、実施の形態４において、ノズルＮＺ４を採用し、液体ＭＬの吐出量を０．７３ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。図３１は、実施の形態４において、ノズルＮＺ４を採用し、液体ＭＬの吐出量を１．４５ｍＬ／ｓとした場合に生成された球状ナノ粒子のＳＥＭ像である。
【０１８０】
液体ＭＬの吐出量が０．７３ｍＬ／ｓでは図４７および図３０、液体ＭＬの吐出量が１．４５ｍＬ／ｓでは図４８および図３１を、夫々比較すると、実施の形態６の方が、実施の形態４よりも、粒子全体に対する粒径の大きい球状粒子および融解した粒子（すなわち反応した粒子）の割合が、粒子全体に対する略立方体形状の粒子（すなわち未反応の粒子）の割合よりも多い結果となった。
【０１８１】
これは、図４７および図４８に示す実施の形態６は、実施の形態４と異なり、ノズルＮＺの先端部ＴＰが鉛直上向きから１０〜３０°程度傾斜して配置され、レーザー光をノズルＮＺの吐出口ＥＸから吐出された液体ＭＬが描く放物線の頂点部付近に照射している。このため、実施の形態６では、液体ＭＬの鉛直方向の流速が最小になり、実施の形態４に比べて液体ＭＬに含まれる原料粒子へのレーザー光の照射回数を増やすことができる。そのため、レーザー光が照射されない原料粒子の割合を減少させることができ、その結果、球状ナノ粒子の生成効率を高めることができることを表していると考えられる。
【０１８２】
なお、図示しないが、実施の形態６において、ノズルＮＺ１およびノズルＮＺ５を採用した場合でも、同様の結果が得られている。
【０１８３】
なお、図示しないが、実施の形態２および実施の形態３のナノ粒子の製造装置ならびに実施の形態２および実施の形態３のナノ粒子の製造方法でも、同様の結果が得られている。
【０１８４】
以上の実験結果により、実施の形態１〜実施の形態６のナノ粒子の製造方法によれば、球状ナノ粒子を容易に連続的に生成することができることが実証されたといえる。また、実施の形態１〜実施の形態６のナノ粒子の製造装置によれば、球状ナノ粒子を容易に連続的に生成することができることが実証されたといえる。
【０１８５】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、ノズルの吐出口（穴）を円形以外の形状として、ノズルから吐出される液体がカーテン状（帯状）になるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１８６】
本発明は、ナノ粒子の製造装置およびナノ粒子の製造方法に適用可能であり、産業上利用可能性を有している。
【符号の説明】
【０１８７】
ＢＥ  基端部
ＢＯ  本体部
ＣＨ  接続孔部
ＣＶ，ＣＶ２，ＣＶ３  空洞部
ＤＩ  溝部
ＥＸ，ＥＸ１，ＥＸ２，ＥＸ３，ＥＸ４，ＥＸ５  吐出口
ＩＰ  照射部
ＬＧ１，ＬＧ２，ＬＧ３，ＬＧ４，ＬＧ５，ＬＧ６  液体誘導部
ＬＩ  液体導入部
ＬＳ  光源部
ＭＬ  原料粒子を含む液体
ＭＬｄ  原料粒子を含む液滴
ＮＺ，ＮＺ１，ＮＺ２，ＮＺ３，ＮＺ４，ＮＺ５  ノズル
ＯＡ  レーザー光の光軸
ＰＣ  回収部
ＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３，ＰＤ４，ＰＤ５，ＰＤ６  ナノ粒子の製造装置
ＰＬ  球状ナノ粒子を含む液体
ＰＬｄ  球状ナノ粒子を含む液滴
ＰＰ  生成部
ＰＵ  ポンプ
ＳＬ  線
ＳＴ  貯留部
ＳＵ  供給部
ＴＰ，ＴＰ１，ＴＰ２，ＴＰ３，ＴＰ４，ＴＰ５  先端部
ＴＵ  管部
θ  レーザー光の入射角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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