雪永コア微量元素の高分解能連続・非破壊測定法の開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10558082
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 東 信彦 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (70182996)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 奨 長岡工業高等専門学校, 助教授 (10217854) ; 東 久美子 国立極地研究所, 助教授 (80202620) ; 伊藤 義郎 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (60176378)
• Keywords: Nd:YAGレーザー / アブレーション / レーザー誘起蛍光 / 微量分析 / 氷 / ナトリウム / 色素レーザー

Research Abstract

本年度の研究によって、(1)氷試料を溶融することなく、低温に保ったまま、アブレーションのためのNd:YAGレーザーを照射し、氷試料の極微小量を気化させるための試料保持部と、(2)気化した試料を、真空に保ったレーザー照射部に導入し、色素レーザー照射により発生するレーザー誘起蛍光を測定する、測定部とからなる、レーザー照射装置を開発し、氷試料中のナトリウムのレーザー誘起蛍光法による検出を可能にした。
試料保持部は、液体窒素を蒸発させて作った、低温の窒素ガスを流すことで、低温に保たれている。氷試料は周囲を低温のガスで囲まれているため、溶融しない。アブレーションのためのQスイッチNd:YAGレーザーのパルス光は、レンズによって絞られ、試料保持部上面にあけられた小孔から入射し、小孔直下に置かれた氷試料をアブレートする。試料保持部上面の小孔は、真空に保ったレーザー照射部に通じており、気化した試料は、雰囲気ガスである低温の窒素ガスに混じって、照射部に噴出する。レーザー照射部は、真空ポンプによって、実験中は10-3torr程度まで常時排気されており、色素レーザーは、小孔より噴出してきた試料を含むガス流に対して直交するように入射する。色素レーザーの波長が、ナトリウム原子の吸収波長に一致すると、ナトリウムの蛍光が励起され、この蛍光を光電子増倍管にフィルターを組み合わせた検出器で測定する。
本装置によって、人工的に高い濃度のナトリウムを添加した氷を試料にして、ナトリウムの検出を試みた。その結果、ナトリウムのD線である、588.995および589.592nmに対応した蛍光を、観測出来た。今後、ナトリウムの検出限界を下げるために、レーザーの照射条件などを最適化して行く計画である。