中古 東京ダイレック 静電分級機 309100

◆ 静電分級機の仕組み

静電分級機（DMA：Differential Mobility Analyzer）は、空気中に浮遊する微粒子（エアロゾル）を電気的移動度の違いを利用して高精度にサイズ分離する分析機器です。物理的なメッシュやフィルターでは分離不可能なナノメートルレベルの超微粒子を正確に分級するため、非常に精密な流体制御と高圧電界技術が組み合わされています。

装置内部での分級プロセスは、大きく以下のステップで行われます。

1. 荷電平衡化（チャージ処理）
導入されたエアロゾル粒子は、まず荷電装置（放射線源やソフトX線、コロナ放電など）を通されます。ここで粒子群に一定の電荷分布を与え、粒子径に応じた帯電状態（主に単一の正または負の電荷）に整えます。

2. 二重管構造部への導入と電界の形成
荷電された粒子は、同心円筒状の分級管（分級カラム）へ送られます。分級管の外筒と内筒（中心電極）の間には高電圧が印加されており、管内には一様な電界が形成されています。また、粒子の流れを安定させるため、層流となった層状の清浄空気（シースエア）が高速で平行に流されています。

3. 電気的移動度による偏向と抽出
粒子が電界を通過する際、静電容量と流体抗力のバランスによって中心電極側へ引き寄せられます。粒子の引き寄せられる軌道は、粒子の持つ「電気的移動度（粒子のサイズと帯電量の比率）」によって決定します。特定の移動度を持つ粒子だけが中心電極の下部に設けられた極小のスリット（抽出口）に到達し、均一なサイズとして外部へ取り出されます。この原理により、狙った粒径の粒子のみをピンポイントで分級することができます。

◆ 静電分級機の主な特徴

• ナノ領域における極めて高い粒径分解能
• 数ナノメートルから1マイクロメートル未満の超微粒子領域において、極めて高い分解能を誇ります。粒径の極小な違いを正確に識別できるため、先端技術分野で要求される高度な粒子制御に対応します。

• 単分散エアロゾルの生成能力
• 多種多様なサイズが混ざり合った「多分散エアロゾル」から、粒径が揃った「単分散エアロゾル」を作り出すことができます。これにより、分析用途にとどまらず、標準粒子の供給源としても機能します。

• 非破壊かつリアルタイムな処理
• 粒子を加熱や化学反応にさらすことなく、空気力学的な力と電気的な力のみで分離するため、粒子の物性を維持したまま分級が行えます。

• 他機器との高度な連携性
• 凝縮粒子カウンター（CPC）や静電電位計と組み合わせることで、「走査型移動度粒子計測システム（SMPS）」として機能し、粒子数濃度や粒径分布の自動・連続測定が可能になります。

◆ 静電分級機の主な用途

• 半導体・精密機器製造におけるクリーンルーム管理
• 超LSIなどの高度な半導体製造プロセスでは、数ナノメートルの微粒子（ケミカルエアロゾルや発塵粒子）が歩留まりに直結します。クリーンルーム内の浮遊粒子計測や高純度プロセスの評価に不可欠な存在となっています。

• 大気環境および気象分野の研究
• PM2.5をはじめとする環境大気中のエアロゾル分析、自動車排ガスに含まれるナノ粒子の計測、エアロゾルが雲の形成や地球温暖化に与える影響の調査など、環境モニタリングや地球科学分野で広く活用されています。

• ナノ材料・新素材の開発
• カーボンナノチューブ、量子ドット、金属ナノ粒子などの合成プロセスにおいて、生成される粒子のサイズ制御や品質評価に利用されます。均一な物性を持つ先端材料の開発に寄与しています。

• 医薬品・バイオテクノロジー分野
• 吸入薬（吸入ステロイドや粉末噴霧剤）の粒子径最適化研究、ウイルスやタンパク質複合体といった生体由来ナノ粒子のサイズ分離・測定に導入されています。

• 粒子測定機器の校正・標準化
• 光散乱式粒子カウンターなど、他の粒子計測機器の精度を維持するための「標準粒子」を生成・供給するマスター装置として、校正作業に使用されています。