閉じ込め型液体電極プラズマの短時間分光診断とモデリング

受限液体电极等离子体的短时光谱诊断和建模

• 批准号: 17656233
• 负责人: 高村 禅
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17656233/
• 关键词: マイクロプラズマ; マイクロ・ナノデバイス; 環境分析; 発光分析; μTAS; 超小型分析装置; 液体電極プラズマ; 重金属汚染; 数値シミュレーション; 分光診断

本研究は、発光元素分析用液体電極プラズマの特性を明らかにし、この新しいプラズマのいろいろな方面への応用の可能性を調べるものである。本年度に得られた成果を列挙する。(1)プラズマの短時間分光診断各部位でのプラズマからの発光を、時間分解で分光し、発光ピークの強度、強度比およびその時間変化より、プラズマの特製を明らかにすることを試みた。単一元素からのピーク強度をボルツマンプロットしたところ、やはり一本の直線にのらず、空間的に大きな温度分布ができていることが示唆された。電圧印加から、泡が発生し、発光のピークが観察される過程を高速ビデオカメラと時間分解分光器で測定したところ、発光ピークが得られる時間が元素により変化することがはっきりと確認され、これを利用した特定の元素の高感度測定の可能性が確認できた。熱輻射と原子ピークの各スペクトルが時間軸で出てくることが確認できた。熱輻射の強度、出現時間と、電圧などプラズマ発生条件の因果関係が調べられた。(2)プラズマ発生の数値シミュレーション前年度は、数値シミュレーションにより、泡の発生をほぼシミュレートできたが、流路外側の熱伝達は考慮していなかった。本年度は、これを考慮し、流路壁面の温度上昇、流路材料と最適プラズマ発生条件の関係などを調べた。その結果、本プラズマが扱う100μ秒程度の時間帯では、容器への熱の拡散距離はわずかであり、プラズマの中央部はほぼ断熱的に扱ってよいことがわかった。また、プラズマの発生中、発生後の熱移動などをシミュレートし、流路の大きさ依存性をもとめ、上記の実験結果と比較した。電圧依存性をしらべ、熱輻射の強度と比較したところ、フィッティングパラメータをひとつ残した状態で、ほぼ一致した。しかし流路の大きさの影響はうまくシミュレートできず、今後の課題となった。

This study aims to clarify the characteristics of liquid electrodes for light-emitting element analysis, and to adjust the possibility of their application. Results for the year (1)For short-term spectroscopic diagnosis, the intensity, intensity ratio and time of light emission in each part of the spectrum are analyzed. The temperature distribution of a single element in a straight line and in space The detection process of electric voltage, bubble generation and luminescence is characterized by high speed detection, time resolution spectrometer, detection, luminescence detection, and confirmation of the possibility of high sensitivity detection of specific elements. Thermal radiation and atomic structure are identified by Timeline. The intensity of thermal radiation, the time of appearance, and the causal relationship between the voltage and the conditions of occurrence are adjusted. (2)In the previous year, the number of bubbles in the flow path was calculated. This year, the relationship between the temperature rise of the flow path wall and the optimal growth conditions of the flow path material has been adjusted. As a result, the heat of the container is dissipated in a time range of 100μ s. For example, the heat transfer during and after development, the dependence of the flow path, and the comparison of the results. Voltage dependence, thermal radiation intensity comparison, thermal stability, thermal stability The impact of the current situation on the future development of the country

项目成果

マイクロポンプ、及び、マイクロポンプを備える流体移送デバイス

微型泵和包括微型泵的流体输送装置

• 发表时间: 2005

Heavy metal measurement in microfluidic channel by confined liquid electrode plasma optical emission spectrometry. Transducer Research Foundation, pp 427

受限液体电极等离子体发射光谱法测量微流体通道中的重金属。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proceedings of microTAS 2005 Conference, Boston. 1
• 作者: Hirokazu Matsumoto;Akiko Iiduka;Tamotsu Yamamoto;Eiichi Tamiya;Yuzuru Takamura
• 通讯作者: Yuzuru Takamura

高機能・高集積化を目指したバイオチップ技術

生物芯片技术以高功能化、高集成化为目标

• 发表时间: 2005
• 期刊: 生物工学 83
• 作者: Tadahiro Shimomura;Eiichi Tamiya;Yuzuru Takamura;高村禅
• 通讯作者: 高村禅

Label-free protein biosensor based on aptamer-modified carbon nanotube field-effect transistors

• DOI: 10.1021/ac060830g
• 发表时间: 2007-01-15
• 期刊: ANALYTICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 7.4
• 作者: Maehashi, Kenzo;Katsura, Taiji;Tamiya, Eiichi
• 通讯作者: Tamiya, Eiichi

検体の捕捉方法

标本采集方法

• 发表时间: 2006