2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a nephelometer for the detection of single particle optical property
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16H02936
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
松見 豊 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 研究員 (30209605)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中山 智喜 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(環境), 准教授 (40377784)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | エアロゾル / 光散乱 / レーザ / 光学特性 / 大気微粒子 / 小型大気計測器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度より引き続き、粒子1粒ずつの個別粒子の光散乱角度分布が測定可能な角度分解型ネフェロメータのハードおよび解析ソフトを拡充した。それを用いた室内実験により、種々の粒子の光散乱のさらなるデータベースを作成した。また、実際の大気中のエアロゾル粒子を計測して、大気中のエアロゾル粒子の光学特性の時間変化を測定するとともに、他の方法で測定したエアロゾル成分の変化との対応を解明した。本装置は、直線偏光した532nmのYAGレーザーを光源としており、受光器はレーザー光源の偏光に対して垂直な面と平行な面の2つの面に配置し、約8.3度ごとの角度分解能で光散乱角度分布を測定することができる。42個の受光器の出力を高速のA/Dコンバータで処理し、データ処理用のパソコンに送る。試料気体中の1つの粒子の散乱信号を分離できるようになっている。
開発した装置で実際の大気のエアロゾルの個々の粒子の光散乱角度分布を測定して、その粒子のサイズ、形状、屈折率が計測可能であり、最終的には化学組成の推定が可能となることを実証した。レーザー気化イオン化質量分析計やエアロゾル質量分析計、あるいは従来型のハイボリュームサンプラと実験室での化学分析作業などを同時に行って、存在するエアロゾルの組成を正確にモニターしながら、組成と光散乱特性の対応をあきらかにした。
さらに、小型でより簡便な測定ができるPM2.5の検出装置を製作した。装置を非常にコンパクトなものにするため、光源には小型のLEDを使用している。この装置で大気中のPM2.5粒子の光学特性の測定と化学成分の推定をするが、PM2.5の問題が深刻になっているベトナム、インド、インドネシア、マレーシア、モンゴル、タイなどの発展途上国での計測を行っている。得られた結果を取りまとめて学会発表および学術誌への発表を行った。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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