2004 Fiscal Year Annual Research Report
減圧レーザ誘起プラズマ発光分光法によるスクラップ素材のオンライン迅速分析法の開発
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15560705
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
我妻 和明 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30158597)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松田 秀幸 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (00181735)
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| Keywords | 資源循環型社会 / 固体試料直接分析 / スクラップ選別 / レーザ誘起プラズマ / 発光分光分析 / 元素定量分析 / トランプエレメント / 工程管理 |
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| Research Abstract |
素材製造業において"資源再生産型"のプロセス制御を実現するために、工程内に組み込まれて、迅速かつ高精度に元素組成・含有量を提供することができる分析方法の開発を目的として研究活動を行った。その実現のために、連続的に操業されかつ刻々変化する操業条件に対応するオンライン/オンサイト分析法、すなわち、その場で前処理なしに固体試料をそのまま分析することができる新たな元素定量分析法が必要であると考え、減圧レーザ誘起プラズマを励起源とした発光分光分析法に注目して、新たな高速分析装置に必要な励起源の開発を行った。その成果は以下の2点である。(1)減圧雰囲気下のレーザ誘起プラズマの励起機構と最適分析条件の決定、(2)ヘリウムグロー放電プラズマとレーザ照射によるサンプリングを組み合わせた新励起源の開発。前者は、レーザ誘起プラズマにおける励起機構として電荷移動衝突が特定のI価イオン線の選択的励起に寄与することを明らかにし、さらに減圧雰囲気下でバックグラウンド発光の小さい条件でこれらI価イオン線が観察できることを報告した。後者では、励起効率の高いが試料サンプリングが難しいヘリウム放電プラズマに、レーザアブレッションにより試料の効率的に導入する方法を開発した。これらの結果はいずれも新たな高速分析装置の実用化に向けての重要な知見である。これらの成果は研究論文として公表するともに(別紙参照)、日本分析化学会や日本鉄鋼協会等での学会発表、さらにAsianalysis2004(HongKong, China,2004)、European Winter Conference on Plasma Spectromchemistry(Hungery, Butapest,2005)等の国際会議にて発表した。
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