| Project/Area Number |
19K22195
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 34:Inorganic/coordination chemistry, analytical chemistry, and related fields
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
Hibara Akihide 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30312995)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原田 慈久 東京大学, 物性研究所, 教授 (70333317)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
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| Keywords | レーザー分光 / 光散乱 / 光トラップ / エアロゾル / レーザー / 光計測 / 放射光 / X線分光 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では乳化・分散、濡れ、浮選などさまざまな現象・応用の化学場として重要な気液界面を解析する新しい計測手法を開発する。具体的には、レーザートラップしたエアロゾル水滴をターゲットにする。トラップに用いたレーザーを用いる表面張力測定、放射光軟X線による化学マッピングと電子状態解析の複合計測に基づく新しい界面解析法を実現する。このために、テーブルトップ型エアロゾル光トラップ・レーザー分光装置をまず開発する。放射光解析に必要なセル内でエアロゾルをトラップし、従来の解析法では得られなかったエアロゾルの化学情報が得られることを実証する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this project, a table-top quasi-elastic laser scattering apparatus was developed. The table-top apparatus had a sufficient ability to measure a gas-liquid interface, whose characteristics were comparable to that utilizing a lab-scale laser system. Furthermore, to analyze microscale bubble surface, a microdevice fabrication method for stable bubble formation was demonstrated. Next, an optical trapping method of the bubble was developed. Then, a quasi-elastic laser scattering measurement was demonstrated for the first time.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
テーブルトップ型準弾性レーザー散乱装置の開発および気泡表面張力の測定は、物理化学・分析化学において過去に例のない研究であり、複合計測における実験技術の実証および、気液界面計測の新しい手法として有意義な結果が得られた。今後この研究が発展することにより、応用研究が進んでいるナノバブル表面の基礎科学解明が進むと期待される。この基礎過程解明は、半導体加工の洗浄過程やナノバブルの生態影響などの応用分野の発展にも寄与すると期待できる。
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