2008 Fiscal Year Annual Research Report
液体電極プラズマの素過程の解明と高機能統合分析デバイスへの応用
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20310071
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| Research Institution | Japan Advanced Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
高村 禅 Japan Advanced Institute of Science and Technology, マテリアルサイエンス研究科, 准教授 (20290877)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本水 昌二 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (50032826)
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| Keywords | マイクロ・ナノデバイス / マイクロプラズマ / 環境分析 / 分析化学 / 液体電極プラズマ / 元素分析 / 発光分析 / microTAS |
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| Research Abstract |
閉じ込め式液体電極プラズマによる発光分析について工学的・学術的見地に立ったシステマティックな研究を行い、プラズマの素過程を明らかにするとともに、高感度化、高精度化、サンプルの微量化を促進する。本年度に得られた結果を列挙する。
(1)プラズマの短時間分光診断とモデリング。プラズマの発生挙動に直接かかわる内部パラメータを、外部よりコントロールするには、流路の形状、大きさなど外部パラメータを変化させるしかない。よって、まずこの外部パラメータと内部パラメータの関係を定式化する。本年度は外部パラメータとして、流路の大きさ、印加電圧、印加時間、酸濃度、酸の種類を変化させ、内部パラメータとして、鉄の励起温度を調べ、同時に元素ごとの感度や精度との対応を試みている。その結果、流路の大きさとプラズマ温度は関係が強く、印加電圧、酸濃度とプラズマ温度はそれほど強くないことが分かった。しかし、元素ごとの感度に関しては、励起温度で説明がつくものと、そうでないものが見つかり、他の要素の寄与が示唆された。短時間分光では、Naのように比較的早くから発光するものと、Pbの様に遅くに発光するもの、およびノイズ成分の分離が捉えられた。更なる時間分解能の改良を行っている。
(2)外部パラメータの最適化による高感度・高精度化。上記の知見のうち、特に印加時間と酸濃度の成果から、従来よりも精度が3倍よくなる条件が見つかった。
(3)本法に最適な前処理法・サンプル調整法の研究。本法を実際に利用するための、本法に特徴を活かした前処理の方法・測定条件など、利用する側の知見も研究していく。本年度は土壌や水質の測定用に、従来よりも短時間で前処理が可能な方法を検討し、ある程度の有効性が証明された。また、固相抽出を自動化し、性能の向上と安定化を測っている。プロトタイプ機での動作を確認した。
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