海洋境界層でのOH/HO_2ラジカル高感度測定によるヨウ素化学の重要性の検討

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14780420
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: 金谷 有剛 海洋科学技術センター, 地球フロンティア研究システム, 研究員 (60344305)
• Keywords: チャンネル型光電子増倍管 / 高電圧スイッチ / バッフル配置 / アフターパルス / OHラジカル / オゾン干渉 / レーザー散乱光 / 色素溶液冷却

Research Abstract

OH/HO_2濃度測定を行う蛍光測定セルとして、従来のものより一回り大型な、一辺12.5cmの立方体型のセルを新規に設計・製作し、セル内のバッフル配置を工夫することにより散乱光を軽減することができた。3台の蛍光検出器を用い、それぞれの検出器に対しタイムゲート回路を設計・製作し、蛍光シグナルの高感度化・低ノイズ化の観点から性能を相互比較した。蛍光検出器にPerkin Elmer社製チャンネル型光電子増倍管(C1982P)を用い、Behlke社製高電圧スイッチを用いてタイムゲート回路を最適化した場合に、蛍光に対する感度は従来の値を保ったまま、検出下限を規定していたレーザー散乱光由来のアフターパルスを従来の30分の1に減少させることができた。この飛躍的な低ノイズ化により、OH濃度の検出下限は0.015pptvまで改善し、実大気中のOHラジカル濃度を詳細に測定することが可能となった。この検出下限値は、米・独・英のグループにより近年報告されている値に匹敵するものである。実大気中のオゾンは、レーザー光により分解し、その後水蒸気と反応しOHラジカルを与えてしまうが、その干渉効果は小さいことを実験的に確かめた。現有の装置で大きな体積を占めている自作の電源部を統合化することにより、装置の小型化を開始した。循環式液体冷却装置を用いレーザー色素溶液を冷却することにより、色素溶液の劣化速度が遅くなることがわかり、野外観測でのより安定なレーザー運転・OHラジカル検出が可能となった。