レーザーイオン化個別粒子質量分析計の開発と大気エアロゾル解析への応用

激光电离单粒子质谱仪的研制及其在大气气溶胶分析中的应用

• 批准号: 07F07047
• 负责人: 松見 豊
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07F07047/
• 关键词: エアロゾル; 質量分析; 個別粒子分析; 環境変動; 環境分析; 装置開発

大気中のエアロゾルの個別粒子の化学成分を測定する分析装置の開発を行った。エアロダイナミックレンズと差動排気システムにより、大気エアロゾルを真空中に取り込む粒子導入系を製作した。エアロダイナミックレンズは比較的大きな穴径を持ったオリフィスの組み合わせで構成される。具体的には3.5～5.0mmの穴径のオリフィスを300mmの長さの管に配置した。動作圧を数100Paにするためにエアロダイナミックレンズの入り口には0.3mm径のオリフィスをつけて、大気圧からの圧力差をつけた。粒子が真空槽に入ってくる経路上すなわち粒子ビームの行路上に、粒子を検出するためのもう一つの時間連続的に発振するレーザーを照射するようにするようにした。粒子がこの検出用レーザーを横切ったときに発生する光散乱を光電子増倍管で観測するようにした。レーザー散乱光の時間差から粒子径を自動的に計算するとともにイオン化レーザーの発振のタイミングをコンピュータで制御するが、そのソフトウエアを製作した。中赤外波長領域の4.3ミクロンの量子カスケードレーザーを光源として多重反射セルで光吸収測定を行うことにより、大気CO2の直接的な同位体比の計測の研究を行った。濃縮などの前処理は不要で、リアルタイムで連続的に計測できる。大気濃度(400ppm程度)での同位体比の変化に対する計測装置の応答速度は約5秒程度のレスポンスである。測定精度については、2秒積算で0.1パーミル程度であった。光学計測系のレスポンスは1秒以下である。測定の精度に関しては、2秒積算で0.1‰、30秒で0.04‰程度の測定精度で13C/12C同位体比を測定でき、180/160の同位体比も同程度の精度で測定できることがわかった。本装置を用いて名古屋大学東山キャンパスにて外気CO2の濃度および同位体比のリアルタイムその場計測を実施した。

The equipment for the determination of chemical composition of individual particles has been operated in the laboratory. In the vacuum, the particles are collected from the vacuum and the particles are imported into the system. The diameter of the acupoint is different from that of the other two, and the diameter of the acupoint is different. The specific diameter of the 3.5~5.0mm hole, the diameter of the hole, the length of the 300mm, the configuration of the pipe. Action

项目成果

Measuring ambient carbon dioxide isotope ratios in realtime with a laser spectroscopic instrument

使用激光光谱仪实时测量环境二氧化碳同位素比

• 发表时间: 2009
• 作者: J.Pearce;T.Nakayama;Y.Matsumi;Y.Takahashi;T.Shibata;G.Inoue;T.Hiyama
• 通讯作者: T.Hiyama

Realtime carbon dioxide isotope (13C, 18O) measured in ambient and from plant processes

在环境和工厂过程中测量的实时二氧化碳同位素（13C、18O）

• 发表时间: 2009
• 作者: J.Pearce;T.Nakayama;Y.Matsumi;G.Inoue;T.Hiyama;A.Sugimoto
• 通讯作者: A.Sugimoto

Measuring Ambient Carbon Dioxide Isotope Ratios-in Nagoya University Campus, Japan, With a mid-IR QC Laser Instrument

使用中红外 QC 激光仪器在日本名古屋大学校园测量环境二氧化碳同位素比

• 发表时间: 2008
• 作者: J. Pearce;T. Nakayama;Y. Matsumi;Y. Takahashi;T. Shibata;G. Inoue;T. Hiyama
• 通讯作者: T. Hiyama

Real-time measurements of atmospheric CO2 isotope ratios (13C, 18O) using mid-IR QCL laser absorption spectroscopy

使用中红外 QCL 激光吸收光谱实时测量大气 CO2 同位素比 (13C、18O)

• 发表时间: 2008
• 作者: Pearce Julie;岩崎絵利果;中山智喜;松見豊
• 通讯作者: 松見豊

中赤外レーザー分光法を用いた大気CO2同位体比(13C,180)のリアルタイムその場計測(1)計測装置の概要と基本性能

利用中红外激光光谱技术实时原位测量大气CO2同位素比（13C,180）（1）测量装置概述及基本性能

• 发表时间: 2007
• 作者: Julie Pearce・岩崎 絵利果・千葉 仁・中山 智喜・松見 豊;ほか7名
• 通讯作者: ほか7名