2004 Fiscal Year Annual Research Report
近赤外レーザ周波数変調分光法による燃焼場の比蛍光性化学種の高感度検出の試み
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15656053
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
手崎 衆 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (50236965)
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| Keywords | 燃焼診断 / 分光計測 / ダイオードレーザ / 周波数変調分光 / HO2ラジカル |
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| Research Abstract |
1.近赤外周波数変調分光法においてHO_2ラジカルを検出する際の感度に大きく影響する、吸収線幅の圧力拡がり係数を求めた。Voigt型のスペクトル形状を仮定した非線形最小二乗法により、実験的に得られた周波数二重変調スペクトルに対応した吸収スペクトルを復元し、HO_2吸収ピークの窒素、水蒸気による圧力拡がり係数を250-350Kにおいて求めた。(9_<0.9>-8_<1.7>F_1)に帰属する7020.681cm^<-1>のピークでの297Kでの圧力拡がり係数は窒素では0.096cm^<-1>atm^<-1>に対し、水蒸気で0.506cm^<-1>atm^<-1>と大きく、HO_2-H_2O錯体形成によるものと考えられた。
2.HO_2-HO_2自己反応の反応速度とHO_2-H_2O錯体形成との関連について検討した。変調法によるHO_2信号強度は、前記線幅の変化を考慮に入れてもなお、水蒸気分圧とともに低下し、それにより錯体形成の平衡定数が求められた。HO_2の減衰速度から求めたHO_2自己反応の速度定数は水蒸気なしでは従来の報告値とよく一致し、HO_2と錯体の速度定数はそれよりも一桁大きいことが見出された。
3.ジメチルエーテルCH_3OCH_3の600K近辺、すなわち低温燃焼領域の酸化反応について検討した。ジメチルエーテル・塩素・酸素混合気のレーザ閃光分解で反応を開始し、生成するHO_2とOHを変調分光によって検出・解析した。CH_3OCH_3+O_2反応から収率約40%でOHが速やかに直接生成すること、HO_2が実効収率約60%で遅れて生成するが、酸素錯体から生じるOHとホルムアルデヒドの反応による二次的生成が主である事が見出された。
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