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長いナノ秒レーザーによるアブレーション発光を用いた液中固体表面のその場元素分析

Research Project

Project/Area Number 18655031
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Analytical chemistry
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

作花 哲夫  Kyoto University, エネルギー理工学研究所, 准教授 (10196206)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Keywordsその場分析 / 表面その場分析 / レーザーアブレーション / 発光分光分析 / その場元素分析 / 液中固体表面 / レーザーアブレーション発光 / レーザーパルス幅
Research Abstract

150ns程度の長いナノ秒レーザーを液相中で固体表面に照射し,レーザーアブレーションさせたときに生成するプルームの発光分光によるターゲット表面のその場元素分析について,以下の2点について成果を得た。
(1)定量分析を目的とする場合,原子密度に比例した線スペクトル形状を得ることは重要である。照射波長はスペクトル形状に影響を及ぼすが,この原因に迫るためレーザーによるプルームの直接励起の効果を調べた。まず,レーザーをターゲット表面に対して垂直方向から照射したときのプルームの発光画像から発光強度の空間分布を系統的に調べ,パルス幅が長い場合に表面からより離れたところを中心に発光が分布することを明らかにした。さらに,角度をつけて照射した場合に発光領域が照射方向に偏る傾向を確認し,表面からの放出種が長いレーザーの後半部により直接励起されていることを明らかにした。
(2)さまざまな溶質が存在する溶液中で固体表面の元素組成分析の可能性を実証することを目的に,硫酸銅-硫酸亜鉛水溶液中でこの溶液から電解析出させた皮膜をターゲットとして,レーザーアブレーションプルームからの発光スペクトルを測定した。電解析出皮膜の銅・亜鉛組成比がさまざまに異なることが予想されるいくつかの電解電位を選んで白金板上に電解析出を行ったものをターゲットとしたところ,電解電位から予想される組成変化に対応した各元素のスペクトル強度比が得られることを示した。なお,スペクトル強度はパルスごとのばらつきが大きく定量分析に対する難点となることも明らかになった。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Emission Spectroscopy of Ablation Plumes in Liquid for An Analytical Purposes2007

    • Author(s)
      T. Sakka, H. Oguchi, and Y.H. Ogata
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series 59

      Pages: 559-562

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Use of a Long-duration ns Pulse for Efficient Emission of Spectral Lines from the Laser Plume in Water2006

    • Author(s)
      Tetsuo Sakka
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 88・6

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] アブレーションプルームの発光メカニズムと液中固体表面のその場元素分析2008

    • Author(s)
      作花哲夫, 坂田光慶, 西哲平, 深見一弘, 尾形幸生
    • Organizer
      電気化学会第75回大会
    • Place of Presentation
      山梨大学,山梨県甲府市
    • Year and Date
      2008-03-31
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] レーザーアブレーションプルーム分光法におけるスペクトルの安定性2007

    • Author(s)
      西哲平, 作花哲夫, 尾形幸生
    • Organizer
      2007年電気化学秋季大会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス,東京都目黒区
    • Year and Date
      2007-09-19
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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