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Quantitative elucidation for ion induced nucleation in the atmosphere: Approach through the experiments for elementary processes

Research Project

Project/Area Number 22540498
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Geochemistry/Astrochemistry
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

NAKAI Yoichi  独立行政法人理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 専任研究員 (30260194)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) WATANABE Naoki  北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (50271531)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) KOJIMA Takao  独立行政法人理化学研究所, 山崎原子物理研究室, 専任研究員 (90211896)
HIDAKA Hiroshi  北海道大学, 低温科学研究所, 助教 (00400010)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2012: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2011: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2010: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords大気イオン化学 / クラスターイオン / 微粒子核生成 / 原子分子物理 / 地球化学 / 大気エアロゾル
Research Abstract

Experimental study for cluster ion formation, early stages of ion induced nucleation, has been performed. We developed the experimental equipment, in which the region for production of initial ions is separated from that for generation of cluster ions, in order to define the reaction paths. Gibbs free energy changes for the stepwise association of an H2O molecule were measured for H3O+(H2O)n cluster ions and our method has provided more stable and precise results compared with previous measurements. In the use of initial NO+ ions, we have reduced influence of metastable NO+ ions in produced initial ions, using hydrogen buffer gas.

Report

(4 results)
  • 2013 Final Research Report ( PDF )
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2014 2013 2012 2011 2010 Other

All Journal Article (1 results) Presentation (17 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Equipment for ionic cluster formation based on ion drift-tube with selected-ion injection2012

    • Author(s)
      Y. Nakai, H. Hidaka, N. Watanabe and T. M. Kojima
    • Journal Title

      XVIIIth Symposium on Atomic, Cluster and Surface Physics 2012 Contributions, Conference series of the Innsbruck University Press

      Pages: 131-132

    • Related Report
      2013 Final Research Report
  • [Presentation] イオン打ち込み型移動管を用いた水和クラスターイオンの生成実験の現状42014

    • Author(s)
      中井陽一、日高宏、渡部直樹、小島隆夫
    • Organizer
      日本物理学会第69回年次大会
    • Place of Presentation
      神奈川県平塚市
    • Year and Date
      2014-03-27
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      2013 Final Research Report
  • [Presentation] NO^+による水クラスターイオン生成:準安定NO^+による影響2014

    • Author(s)
      日高宏、中井陽一、小島隆夫、渡部直樹
    • Organizer
      日本物理学会第69回年次大会
    • Place of Presentation
      神奈川県平塚市
    • Year and Date
      2014-03-27
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      2013 Final Research Report
  • [Presentation] イオン打ち込み型移動管を用いた水和クラスターイオンの生成実験の現状32013

    • Author(s)
      中井陽一、日高宏、渡部直樹、小島隆夫
    • Organizer
      日本物理学会2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島県徳島市
    • Year and Date
      2013-09-27
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      2013 Final Research Report
  • [Presentation] An equipment based on an ion drift‐tube with selected‐ion injection for studies of ionic cluster formation via thermochemical processes2012

    • Author(s)
      Y. Nakai, H. Hidaka, N. Watanabe, T. M. Kojima
    • Organizer
      16th International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters (ISSPIC XVI)
    • Place of Presentation
      Leuven, Belgium
    • Year and Date
      2012-07-10
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      2013 Final Research Report
  • [Presentation] イオン打ち込み型移動管を用いた水和クラスターイオンの生成実験の現状2 -水クラスターイオン生成実験2012

    • Author(s)
      中井陽一、日高宏、渡部直樹、小島隆夫
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      兵庫県西宮市
    • Year and Date
      2012-03-24
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      2013 Final Research Report
  • [Presentation] イオン打ち込み型移動管を用いた水和クラスターイオンの生成実験の現状2-水クラスターイオン生成実験2012

    • Author(s)
      中井陽一、日高宏、渡部直樹、小島隆夫
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      兵庫県西宮市
    • Year and Date
      2012-03-24
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Equipment for ionic cluster formation based on ion drift-tube with selected-ion injection2012

    • Author(s)
      Yoichi Nakai, Hiroshi Hidaka, Naoki Watanabe, Takao M. Kojima
    • Organizer
      18th Symposium on Atomic, Cluster and Surface Physics (SASP2012)
    • Place of Presentation
      Alpe d'huez, France
    • Year and Date
      2012-01-25
    • Related Report
      2013 Final Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Equipment for ionic cluster formation based on ion drift-tube with selected-ion injection2012

    • Author(s)
      Yoichi Nakai, Hiroshi Hidaka, Naoki Watanabe, Takao M.Kojima
    • Organizer
      18th Symposium on Atomic, Cluster and Surface Physics (SASP2012)
    • Place of Presentation
      Alpe d'huez,フランス(招待講演)
    • Year and Date
      2012-01-25
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン打ち込み型移動管を用いた水和クラスターイオン生成実験の現状2011

    • Author(s)
      中井陽一、日高宏、渡部直樹、小島隆夫
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山県富山市
    • Year and Date
      2011-09-24
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      2013 Final Research Report 2011 Annual Research Report
  • [Presentation] N_2/H_2O/SO_2中での20MeV陽子線による液滴生成過程におけるSO_2濃度依存性2011

    • Author(s)
      舟田周平、谷川英臣、笹公和、小原ひとみ、中井陽一、J.O.P. Pedersen、P. Hvelplund、冨田成夫
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山県富山市
    • Year and Date
      2011-09-21
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      2013 Final Research Report
  • [Presentation] イオン誘起核生成研究の現状-イオン移動管を用いた水和クラスタイオン生成装置の開発2011

    • Author(s)
      中井陽一、日高宏、渡部直樹、小島隆夫
    • Organizer
      日本物理学会第66回年次大会
    • Place of Presentation
      新潟県新潟市(東日本大震災のため学会ホームページでの発表で代替)
    • Year and Date
      2011-03-27
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      2013 Final Research Report
  • [Presentation] イオン誘起核生成研究の現状-イオン移動管を用いた水和クラスタイオン生成装置の開発-2011

    • Author(s)
      中井陽一、日高宏、渡部直樹、小島隆夫
    • Organizer
      日本物理学会 第66回年次大会
    • Place of Presentation
      新潟県新潟市
    • Year and Date
      2011-03-27
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] クラスターイオン生成装置の開発22010

    • Author(s)
      中井陽一、小島隆夫、日高宏、渡部直樹、藤田和之、中坪俊一、中鉢健太、森章一、新堀邦夫、千貝健、福士博樹
    • Organizer
      第16回低温科学研究所技術部技術報告会
    • Place of Presentation
      北海道札幌市
    • Year and Date
      2010-12-10
    • Related Report
      2013 Final Research Report
  • [Presentation] An equipment based on an ion drift‐tube with selected‐ion injection for studies of ionic cluster formation via thermochemical processes

    • Author(s)
      Y. Nakai, H. Hidaka, N. Watanabe, T. M. Kojima
    • Organizer
      16th International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters (ISSPIC XVI)
    • Place of Presentation
      Leuven, Belgium
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン打ち込み型移動管を用いた水和クラスターイオンの生成実験の現状3

    • Author(s)
      中井陽一,日高宏,渡部直樹,小島隆夫
    • Organizer
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島県、徳島市
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン打ち込み型移動管を用いた水和クラスターイオンの生成実験の現状4

    • Author(s)
      中井陽一、日高宏、渡部直樹、小島隆夫
    • Organizer
      日本物理学会 第69回年次大会
    • Place of Presentation
      神奈川県、平塚市
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] NO+による水クラスターイオン生成:準安定NO+による影響

    • Author(s)
      日高宏、中井陽一、小島隆夫、渡部直樹
    • Organizer
      日本物理学会 第69回年次大会
    • Place of Presentation
      神奈川県、平塚市
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2010-08-23   Modified: 2019-07-29  

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