液体をコアとする光ファイバ光伝達特性の検討と吸光光度法への応用に関する研究

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内経250〜450μmのキャピラリー内に、キャピラリー材質より高屈折率の液体を通じて、ウェーブガイド型光伝達特性を調べた。キャピラリーとしては溶融石英製ポリイミド樹脂被覆のものに、さらに黒色ポリエチレンチューブをかぶせ、強度の補強と迷光の遮断をした。なおキャピラリー内部への光の導入に当って、半紡錘型のパイレックス製集光器を取り付けた。キャピラリーの保持及び入光用出光用窓材は、ステンレス製丁字管を用いてグラファイトパッキングにより固定した。なお送液には液体クロマトグラフィー用プランジャーポンプを用いた。キャビラリー材質として屈折率の関係からテフロンも検討したが、光伝導性は無視できる程小さかった。これはテフロン管壁面の粗さ及び管が白色に着色しているための伝達光の吸収が原因と考えられる。キャピラリーへの導入用溶媒として、粘性・屈折率の点から二硫化炭素を用いた。二硫化炭素は350nm以下の波長に吸収があるが、キャピラリレ長が2〜5m程度では400nmまでの波長の光が透過できる事を確認した。ただしキャピラリーが50mに達すると透過光波長は450〜500nm以長に限定される。溶媒としては四塩化エチレンの方が低波長への拡張という点では優れており、現在の装置で330nmまでの光が伝達できた。液体をコアとする光ファイバの吸光光度法への応用では、分析種を二硫化炭素へ抽出してキャピラリー(ファイバ)への導入を計った。ただし透過光レベルの安定性を維持するため、測定種の発色はフローインジェクション分析計を用い、溶液ライン内での二硫化炭素/水相間溶媒抽出及びテフロン膜による自動的分相,二硫化炭素相のキャピラリーへの導入システムを作製した。本システムにより銅(【II】)イオンのジエチルジチオカルバミン酸による吸光光度定量を行い、検出限界0.1μgCu/mlを得た。なお本研究の前半部は東京大学で行い、銅イオンの定量法への応用については広島大学でも検討した。