2009 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 北陸先端科学技術大学院大学, 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、流路の形状の効果、添加元素の効果を調べ、ある種の元素においては、感度改善の効果があることを確認した。
また、液体を流しながら測定することにより、感度と精度が大幅にアップすることが分かっていたが、本年度はその流速が影響するメカニズムが明らかになった。また、高速ビデオカメラにより発光中のプラズマを観察したが、今回の条件ではで中央部が発光強度が強いことが確認できた。
(2)外部パラメータの最適化による高感度・高精度化。
これまでの知見を踏まえ、特にAsにおいて大幅な感度上昇がみられた。
(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、サンプルが少量で良いという本法の特性をいかした、イオン会合体を用いた、簡単な濃縮法を開発した。また、固相抽出を自動化し、性能の向上と安定化を測っており、本年度はチップ上に固相抽出を一体化することに成功した。
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