2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of an online analysis method for measuring refractory sulfate and organic aerosols
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20H04310
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
竹川 暢之 東京都立大学, 理学研究科, 教授 (00324369)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三澤 健太郎 東京都立大学, 理学研究科, 助教 (10431991)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 環境分析 / 難揮発性エアロゾル / 質量分析計 / 熱脱離 / オンライン分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エアロゾルの直接・間接効果は気候変動予測において重要である。本研究では、レーザー脱離型エアロゾル質量分析計を構築し、難揮発性成分を含む硫酸塩・有機エアロゾル濃度のオンライン定量法を確立することを目的とした。
当該年度は、海塩粒子の主成分である塩化ナトリウムおよびそれが人為起源物質と反応して生成するナトリウム塩 (硝酸塩、硫酸塩) を化学種別に定量する方法の精緻化を行った。また、実大気連続観測に向けて、装置を小型化してラックに組み込むとともに、粒子捕集、回転導入端子調整、レーザー照射、信号取得を自動化するためのソフトウェア (LabVIEW) を開発した。昨年度まではタイマー等を用いて簡易的に制御していたが、ソフトウェア制御とすることで操作の自由度が飛躍的に改善された。特に、レーザー強度の変調方法を改良することで、硝酸塩、塩化物、硫酸塩由来のイオン信号の分離検出精度の向上が可能となった。
装置を実大気観測に展開する上で、標準粒子を用いた質量濃度校正が重要である。実験室では放射線源を用いた比較的大型の電気移動度分級装置による単分散粒子校正が主体であるが、フィールドで使用できる装置には様々な制約がある。このため、コロナ放電を用いた小型の電気移動度分級装置による多分散粒子校正方法を新たに考案し、その精度についての評価を実施した。
海塩粒子は粒径1ミクロン以上の粗大粒子に多く存在することから、粗大粒子を効率的に捕集するためのエアロダイナミックレンズ (ADL) の開発も行った。しかしながら、粗大粒子ADLを完成させるにはさらに半年程度を要することが分かった。当初予定では海陸風の卓越する夏季・秋季に東京湾近傍で大気観測を行う計画としていたが、上記の理由によりやむを得ず延期することとした。今後は可能な限り早期に粗大粒子ADLを完成させた上で、当初目的である大気観測を行う予定である。
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| Research Progress Status |
令和4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 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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