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NanoSIMSを用いた個別エアロゾル粒子の安定同位体組成分析

使用 NanoSIMS 对单个气溶胶颗粒进行稳定同位素组成分析

基本信息

批准号：
21651007
负责人：
小島知子
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度3月に行ったNanoSIMS分析の成果を受け、標準試料および未知試料の捕集方法を改良して、9月中に再びJohnson Space Centerにおいてイオウ同位体分析を実施した。標準試料は、市販されている二種類の硫酸バリウム粉末(δ^<34>S:0.5‰と-34.1‰)を乳鉢で粉砕した後純水中に分散させ、金箔上に滴下して乾燥させたものを用いた。未知試料は、交通量の多い道路(A)、海からの風を受けた山上(B)、阿蘇山火口付近(C)の三地点で、空気力学的径0.3μm以下の粒子を金箔上に採取した。前回と異なり、標準試料、未知試料ともにNanoSIMS分析前に金箔上にプレスして表面を平坦化し、分光系の調整法も改良した結果、再現性が著しく向上し、前回ではばらつきが大きすぎて測定不可能だったδ^<33>Sの測定誤差も、標準試料で±2‰前後に抑えることができた。三種類の未知試料のイオウ同位体比は、ほとんどの分析点でδ^<33>Sおよびδ^<34>Sの誤差が±2～4‰の範囲に収まり、いずれもほぼ分別直線上にプロットされる。しかし試料採取地点により明確な同位体比の違いがあり、δ^<34>SにしてAが-30～-25‰、Bが-17～-6‰、Cが-21～-15‰であった。さらに、Bではイオウとともに炭素が多い粒子(おそらく有機化合物)があり、炭素の少ない粒子(硫酸塩)よりも重い同位体に富む傾向が見られた。上記のδ^<34>Sの数値はこれまでのバルク試料の分析で得られている数値(～+5.5‰)よりも著しく低い。この原因については、マトリックス効果の影響や、用いた標準試料の問題が考えられる。発生源の異なる試料でイオウ同位体比が明確に区別できること、同一試料内でも組成の異なる粒子で同位体比の違いが見られることが明らかになり、大気エアロゾル研究におけるNanoSIMSの有用性を示すことができた。

The results of NanoSIMS analysis were received in March of the previous year, and the capture method for standard samples and unknown samples was improved. In mid-September, the isotope analysis was carried out in Johnson Space Center. The standard sample was prepared from two kinds of sulfuric acid powder (δ^<34>S:0.5‰-34.1‰), which was dispersed in purified water and dropped on gold foil. Unknown sample: road (A), sea and wind (B), mountain (C), three places near the crater of Mount Aso (C), particles with a diameter of less than 0.3μm in air dynamics Before analysis, the gold foil surface was flattened, the adjustment method of the spectroscopic system was improved, and the reproducibility was improved. Before analysis, the <33>measurement error of the standard sample was ±2‰. For the three unknown samples, the isotope ratios of δ <33>^S and δ^<34>S are different from each other in the range of ±2 ‰ and ± 4‰. Sample sampling location is clear, isotope ratio is different, δ^<34>S is A <$-30 ~-25‰, B <$-17 ~-6‰, C <$-21 ~-15‰. The carbon atom is rich in carbon atoms, and the carbon atom is rich in carbon atoms. The value of δ^ S in the above note <34>is opposite to that in the analysis of the sample. The value of δ ^S in the above note is ~+5.5‰. The reason for this is that the effect of using standard samples is not affected. The isotope ratios of different samples are clearly distinguished from each other, and the isotope ratios of different particles in the same sample are clearly distinguished from each other. The usefulness of NanoSIMS is demonstrated in large scale research.