長期的に継続可能な安定炭素同位体比の絶対値を決定した標準ガス調製法の開発

开发可长期持续测定稳定碳同位素比绝对值的标准气体制备方法

• 批准号: 22K05165
• 负责人: 下坂 琢哉
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05165/
• 关键词: 同位体比; 標準ガス; SIトレーサブル; δ13C; メタン; 一次標準物質; 安定同位体比

本研究課題では、参照試料を用いずにメタンの13C/12C同位体比の絶対値を決定した標準ガスを開発することを目標としている。そのためには、純12CH4の純度を、化学的な純度のみならず同位体純度についても決定する必要がある。そこで、純12CH4ガスと13C/12Cは不明であるがある一定値を持つ工業用の純CH4とを正確な比率で混合した標準ガスを数本調製し、12CH4の同位体純度と調製した標準ガスの13C/12C同位体比を決定することを考えている。純12CH4と通常のCH4を正確に希釈して13C/12C同位体比を変えた複数の標準ガスを用いた時、必要とされる測定精度・13C/12Cの範囲について、シミュレーションを行った。標準ガスの測定結果から同位体比を決定する計算方法は、測定結果と計算から求められる測定結果の差が最小となるように同位体比を求める方法であり、原理的には他研究者の既報と同様である。最適解を求める計算において、準安定状態（極小）が多数あり、容易には最適解が求められないことが判明し、今後準安定状態を乗り越えて最適解を探索する手法を用いることが必要であると思われる。標準ガスの同位体比を測定するためには、測定装置に導入する標準ガス量を一定にする必要がある。そのためには、標準ガスの圧力を正確に測定する必要があり、圧力基準となる装置の開発に取り掛かった。圧力基準器の温度変動を抑えるために、専用の恒温槽を自作・開発した。これは、発泡スチロールを断熱材として用いた恒温ボックスに、ペルチェ素子と高精度なペルチェ素子用の温度制御器を用いることにより、室温付近で温度を一定にできることを確認した。

This study aims to determine the 13C/12C isotope ratio of the sample and the reference sample. The purity of pure 12CH4, chemical purity and isotopic purity are necessary for determining the purity of 12CH4 Pure 12CH4, 13C/12C, unknown, constant, industrial pure CH4, correct ratio, standard mixture, digital modulation, 12CH4 isotope purity modulation, standard, 13C/12C isotope ratio. Pure 12CH4 and normal CH4 are expected to be accurate when the 13C/12C isotope ratio is changed, and the measurement accuracy is required when the standard ratio is used. Standard measurement results, determination of isotope ratio, calculation method, determination results, determination results, minimum difference, determination results, determination of isotope ratio, method, principle, determination results, determination results. Best solution calculation, quasi-stationary state (minimum), majority, easy, best solution, determination, quasi-stationary state, future, best solution, exploration, method, use, necessity, thinking, etc. Standard isotope ratio measurement is necessary For the correct measurement of the pressure, the pressure reference and the development of the device are necessary. Temperature fluctuation of pressure reference device and automatic operation of thermostat The temperature controller for high precision electronic components is used to determine the temperature at which the temperature is constant.