通过激光热解生产多层亚微米颗粒的方法_4

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27,其中,在通过重力经过和/或吸入至使用颗粒的装置或用于储存的容器之前,它们被冷却。
[0134]在本发明装置的第一实施方案中实施的本发明的方法中,在各个反应流的相互作用区14之前(相对于流方向11),在各个反应流1、100、101、102、103、104、105、106中将第二化学元素与试剂中的第一化学元素一起引导至室8。
[0135]在本发明装置的第二或第三实施方案中实施的本发明的方法中,在围绕各个反应流 1、100、101、102、103、104、105、106 并且与各个反应流 1、100、101、102、103、104、105、106
接触的气流2或7中将第二化学元素引导至室8。
[0136]在本发明装置的第二实施方案中实施的本发明的方法中,在各个反应流的相互作用区14之前(相对于流方向11),在限制气流2中将第二化学元素引导至室8。
[0137]如前面描述的,当参考图3或6时,该实施方案特别有利,至少一个反应流的引导包括由限制气流2彼此分开的若干排列的反应流(排列101、102、103且还任选地排列104、105,106)的引导,并且各个反应气流包含第一化学元素且各个反应流沿流方向11传送。应当注意,如在图3中例示的,在该情况下,限制气流2优选是所有反应流共用的并且在不同反应流之间没有间断。此外,辐射束3沿垂直于流方向11的辐射方向12传送,并且一个排列内的不同反应流101、102、103或104、105、106沿与流方向11和辐射方向12垂直的排列方向18排列。
[0138]在本发明装置的第三实施方案中实施的本发明的方法中,在围绕从沿围绕各个反应流的闭合曲线分布的若干点17喷出的各个反应流1、100、101、102、103、104、105、106的外围气流7中将第二化学元素引导至室8,并使其在反应流的方向中传送。在各个反应流的相互作用区14之后(相对于流方向11),在外围气流7中将第二化学元素引导至室8。
[0139]当然,可设想前述本发明方法的不同组合,其中将第二化学元素引导至室8:
[0140]-与第一化学元素一起进入各个反应流1、100、101、102、103、104、105、106,和/或(优选和)
[0141]-在围绕各个反应流1、100、101、102、103、104、105、106并且与各个反应流1、100、101、102、103、104、105、106接触的气流2或7中,特别地:
[0142]O在限制气流2中,和/或
[0143]〇在每个反应流的一个外围气流7中或在全面围绕所有反应流的共同外围气流7中。
[0144]实施例1
[0145]在该实施例中,第一化学元素为硅。
[0146]在环境温度(约20°C )下,在约每分钟20升下将第一化学元素以气态SiH4形式引导至室8。
[0147]因此,各个反应流中的试剂为未与氧化剂或氧原子或包含氧原子的分子混合,但任选与第二化学元素源(C2H2或C2H4或CH4、优选C2H2)混合的气态硅烷(SiH4)。
[0148]因此,获得的颗粒10的核15为非氧化硅的。
[0149]限制气体2包含在环境温度下在每分钟50升下引导至室8的气态氩气,任选与第二化学元素源(C2H2或C2H4或CH4、优选C2H2)混合。
[0150]第二元素为碳。
[0151]在环境温度下,在约每分钟2升下将第二元素以气态乙炔(C2H2)形式引导至室,任选地为了更好结果,同时在反应流(1、100、101、102、103、104、105、106)和限制流2或反应流(1、100、101、102、103、104、105、106)以及外围流7 (例如在围绕反应流的流2和/或7中至少60%并且反应流中的剩余部分)中分布。
[0152]引导的碳(此处其充当第二元素)的原子数量与第一元素(硅)的原子数量的比例为一个原子的碳与五个原子的硅的比例(对于十摩尔的SiH4,一摩尔的C2H2)。
[0153]由此获得的各个颗粒的层16为碳的层16。
[0154]获得的颗粒
[0155]使用单独的或组合的装置9的第一、第二和第三实施方案生产第一实施例的颗粒。
[0156]获得的颗粒10的尺寸相当于1nm至500nm(标准偏差为2nm至60nm)的核直径和Inm至5nm的层厚度16。颗粒不一定是完美的球形。关于核直径是指连接核的两个最远点的距离(例如在杆形核的情况下的长度)。
[0157]使用本发明装置的第一实施方案,在各个反应流1、100、101、102、103、104、105、
106中将第二化学元素与第一化学元素一起引导至室8,观察到层16并不完全一致,如图9中例示的。
[0158]这可能是由于,根据本发明各个反应流缺少氧化第一化学元素的试剂的事实。不使用任何氧化剂的事实是反直觉的,特别是在碳的层16的情况下,因为氧化剂已知使诸如C2H4, C6H6等的分子脱氢,由此帮助固体碳的形成。
[0159]与单独的第一实施方案的结果相比,从单独的第二或第三实施方案中观察到更好的结果。
[0160]使用本发明装置的第二和/或第三实施方案可显著提高层16的均匀性,其中在围绕各个反应流 1、100、101、102、103、104、105、106 并且与各个反应流 1、100、101、102、103、
104、105、106接触的气流2或7中将第二化学元素引导至室8,更特别地使用本发明装置的第二实施方案,其在限制气流2中将第二化学元素引导至室8。然后,层16更均匀,如在图10中例示的。
[0161]与单独的第二实施方案的结果相比,从结合第一实施方案的第二和/或第三实施方案中再次观察到更好的结果。
[0162]观察到,在前面描述的实施例和实施方案中,核15不包含第二化学元素(任何形式的)。
[0163]观察到,在前面描述的实施例和实施方案中,层16不包含第一化学元素(任何形式的)。
[0164]观察到,在前面描述的实施例和实施方案中,核15优选不包含氧化形式的第一化学元素,但优选包含仅为非氧化形式的该第一化学元素。
[0165]观察到,在前面描述的实施例和实施方案中,在描述的各个颗粒的核15和层16之间没有界面。然而,观察到,本发明通常并不与相同颗粒的核15和层16之间存在的界面不相容。
[0166]当然,本发明不局限于以上描述的实施例、实施方案和变型并且在不超出本发明范围的情况下可对这些实施例进行许多调整。
[0167]当然,可在各个组合中将本发明的不同特征、形式、变型和实施方案彼此结合,因为它们并不互相不相容或排斥。特别地,可将前面描述的所有变型和实施方案彼此结合。
【主权项】
1.生产颗粒(10)的方法,其包括下列步骤: 将至少一个包含硅作为第一化学元素并且沿流方向(11)传送的反应流(1、100、101、102、103、104、105、106)引导至反应室(8), 将辐射束(3)投射通过所述反应室(8),所述辐射束(3)在每个反应流的一个相互作用区(14)中与各个反应流(1、100、101、102、103、104、105、106)交叉,以便在各个反应流中形成包含所述第一化学元素的颗粒核(15),以及 将与各个反应流(1、100、101、102、103、104、105、106)相互作用的第二化学元素引导至所述反应室(8),以便使用包含所述第二化学元素的层(16)覆盖所述颗粒核(15), 各个反应流(1、100、101、102、103、104、105、106)缺少氧化所述第一化学元素的试剂,并且所述颗粒的核(15)包含非氧化形式的第一化学元素,所引导的所述第二元素的原子数量与所引导的所述第一元素的原子数量的比例相当于每单位时间引导的一个原子的所述第二元素与每单位时间引导的至少两个原子的所述第一元素的比例,在围绕各个反应流(1、100、101、102、103、104、105、106)的气流(2 ;7)中将所述第二化学元素引导至所述室(8),其特征在于: 在从沿围绕各个反应流(1、100、101、102、103、104、105、106)的闭合曲线分布的若干点(17)喷出的且围绕各个反应流(1、100、101、102、103、104、105、106)的外围气流(7)中所述第二化学元素被引导至所述室(8)并在各个反应流的方向上传送,在各个反应流的所述相互作用区(14)之后在所述外围气流(7)中将所述第二化学元素引导至所述室(8),和/或 其进一步包括以下步骤:在各个反应流的所述相互作用区(14)之前围绕各个反应流(1、100、101、102、103、104、105、106)的限制气流(2)被引导
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