大気圧下に於けるマイクロクラスターイオンの質量分析法の開発

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04680001
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 飯沼 恒一 東北大学, 工学部, 助教授 (40005484)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 義之 東北大学, 工学部, 助手 (00005480) ; 武部 雅汎 東北大学, 工学部, 教授 (30005392)
• Keywords: 気相イオン化学 / 質量分析計 / イオンスウォーム / クラスターイオン / 移動度 / 拡散係数

Research Abstract

1.大気圧下でのマイクロクラスターイオンの質量分析を行う為の理論計算
ヘリウム、ネオン、アルゴン、窒素、及び酸素の5種類の気体を対象とし、それらに関連するイオン種の平均自由行程、輸送係数、そしてイオン・分子反応の動的過程を、イオンスウォーム理論に基づき検討した。更に、ドリフトチューブを設計する目的で、特にアルゴン中のリチウムイオンとナトリウムイオンの輸送・反応特性について十分に検討した。この検討過程に於て、2種類のイオン種の動的平衡過程に、現在まで知られなかった輸送係数と反応速度定数に関する重要な情報が含まれていることを認め、この詳細をカナダ化学会誌に発表した。
2.ドリフトチューブ及びRFフィルタの設計・製作並びにそれらの基礎特性測定
3種類のRFフィルタを製作し、それらの基礎特性を測定する為にドリフトチューブを製作した。熱イオン放出型イオン源を用い、イオン電流の増減とRFフィルタの周波数との関係を調べ、高周波領域でイオンが抜ける興味深い事実を発見した。これに先立ち、従来我々が使用してきたチンダルシャッターのイオン弁別特性を測定し、期待どうりの結果を得たので、この成果を平成4年度秋の日本物理学会(放電分科会)で報告した。
3.今後の研究計画
RFフィルタの周波数特性を詳細に検討する。この為には、現在使用している方形波発振器に加え十分高周波まで利用可能な正弦波発振器を入手し、定電圧電源の整備により、直流に重畳させる形での正弦波弁別特性を詳しくとる必要がある。更に気体として窒素、酸素を加え、多種類のクラスターイオンの輸送特性を調べる。以上の実験によりクラスターイオン種の弁別特性を明らかにし、これらの直接同定を行う。

Research Products

• [Publications] K.Iinuma: "Mathematical analysis of reactive ion transport in dynamic equilibrium:The case of two ionic species" Canadian Journal of Chemistry. 70. 1604-1611 (1992)
• [Publications] 飯沼 恒一: "イオンスウォームと原子・分子衝突" 電気学会誌. 112. 469-472 (1992)
• [Publications] K.Iinuma: "Analysis of reactive ion transport in dynamic equilibrium" Progress Report (Atomic Collision Research in Japan). 18. 95-96 (1992)