Development of XAFS analysis method to clarify chemical bonding state of trace elements with sub-ppm level

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K05834
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Analytical chemistry
• Research Institution: SAGA Light Source, Kyushu Synchrotron Light Research Center
• Principal Investigator: Okajima Toshihiro 公益財団法人佐賀県地域産業支援センター九州シンクロトロン光研究センター, ビームライングループ, 主任研究員 (20450950)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河本 正秀 公益財団法人佐賀県地域産業支援センター九州シンクロトロン光研究センター, ビームライングループ, 副主任研究員 (00300864) ; 瀬戸山 寛之 公益財団法人佐賀県地域産業支援センター九州シンクロトロン光研究センター, ビームライングループ, 副主任研究員 (30450951)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): SAKURAI Yoshiharu
• Research Collaborator: BRANCEWICZ Marek
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: X線・電子分光 / XAFS / 弾性散乱 / 非弾性散乱 / 微量元素 / 化学結合状態

Outline of Final Research Achievements

The XAFS spectrum can reveal local structures such as atomic distance and coordination numbers of neighboring atoms, as well as three-dimensional arrangement and electronic structures. So, the spectrum is used in many research fields. Factors determining the lower detection limit are contributed the elastic and inelastic scatterings in addition to the scattered X-rays other than samples. We evaluated these obstructive scatterings experimentally and theoretically. We proposed a method to theoretically remove the elastic and the inelastic scatterings. In addition, it was shown the possibility that these scattering rays were greatly reduced even in a general-purpose fluorescence X-ray detector using the capillary plate.

Free Research Field

化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

環境中から生体内に取り込まれる元素は，たとえ微量であってもその化学結合状態により人体に悪影響を及ぼす可能性がある．微量元素の量についてはこれまでにも多くの検出手法が開発され，実用化されてきているが，微量元素の化学結合状態を実験的に直接解明する手法はほとんどなかった．今回の研究において，このような微量元素の化学結合状態を解明することのできる可能性を示した．