2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of ambient ionization mass spectrometry using dark current discharge with argon gas
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18K05179
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
関本 奏子 横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科(八景キャンパス), 准教授 (40583399)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 暗流 / アルゴン / 質量分析 / DART（リアルタイム直接分析法） / アンビエントイオン化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アンビエント質量分析法の１つであるリアルタイム直接分析法（DART）は，”その場”計測手法として近年盛んに利用されている．産学の両面でDARTの実用・応用性が高まる一方，DARTの基本要素であるヘリウムの使用改善が求められているが，最適な代替案の選定や実用化には至っていない．代表者は最近，自身のこれまでの研究で確立した放電ニードル電極に低電力を印加することで発生する「暗流」で励起されたアルゴンが，DARTと同等の計測性能を発揮し得ることを発見した．
平成30年度の研究では，暗流励起アルゴンで発生するバックグラウンドイオンの種類から，当該励起アルゴンの有する内部エネルギーは14 eV以上と推定された．そこで今年度は，本エネルギー値の妥当性を評価した．具体的には，数種の揮発性有機化合物を暗流励起アルゴンによってイオン化し，生成したフラグメントイオン種を電子イオン化法（EI）の結果と比較し，それらの出現エネルギーを調べた．例えばベンゼンを暗流励起アルゴンによってイオン化すると，C6H5+やC5H4+などのフラグメントイオンが発生し，これらは14.1-14.2 eVの出現エネルギーによって生成することがEIによって知られている．これらの結果より，暗流励起アルゴンの内部エネルギーは14 eV程度であると示唆された．
また，当該励起アルゴンを用いた新規アンビエントイオン源の製品化に向けた産学連携研究が開始した．来年度中の製品化を目指す．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成30年度に提出していた論文が受理され，新規アンビエントイオン源の装置化に向けた産学連携研究が開始されたため．
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに得られた知見を基に，アルゴンの流速や温度，精密ニードルへの印加電圧，アルゴン流出口・ニードル・試料導入部・質量分析計のオリフィスの位置関係等を，装置の低電力化・小型化の観点から最適化する．種々の最適値を用い，暗流励起アルゴンを用いた新規のアンビエントイオン源への装置化を目指す．
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[Journal Article] OH-chemistry of non-methane organic gases (NMOG) emitted from laboratory and ambient biomass burning smoke: evaluating the influence of furans and oxygenated aromatics on ozone and secondary NMOG formation2019
Author(s)
M.M. Coggon, C.Y. Lim, A.R. Koss, K. Sekimoto, B. Yuan, J.B. Gilman, D. Hagan, V. Selimovic, K.J. Zarzana, S.S. Brown, J.M. Roberts, M. Muller, R.J. Yokelson, A. Wisthaler, J. Krechmer, J. Jimenez, C. Cappa, J.H. Kroll, J. de Gouw and C. Warneke
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Journal Title
Atmospheric Chemistry and Physics
Volume: 19
Pages: 14875-14899
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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