Hydrogen Removal in Mass Spectrometers Using Hydrogen Storage Alloys

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K03700
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
• Research Institution: Fukuoka University (2022-2023); Kyoto University (2021)
• Principal Investigator: Shibata Tomo 福岡大学, 理学部, 教授 (80446369)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高畑 直人 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (90345059)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 水素吸蔵合金 / 水素 / ヘリウム / 地下水 / 火山ガス

Outline of Final Research Achievements

To analyze helium in the samples such as volcanic gases and groundwater containing deep fluid origins, we combine a vacuum purification line with an isotopic mass spectrometer for laboratory measurements. However, the samples from volcanic gases and hot spring fumaroles contain water, and the water is partially converted to molecular hydrogen in the vacuum line, which affects the analysis of helium isotope ratios. In this study, some hydrogen storage alloys could reduce the partial hydrogen pressure during the analysis.

Free Research Field

地球化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で使用した水素吸蔵合金は、従来から用いているもの（約600℃）に比べ、比較的低温（100℃から200℃）から室温で水素を吸蔵することから、取り扱いが容易で、実験室での分析やオンサイトでの観測など多くの人に役立つことが期待される。温泉水や火山ガスなど多くの水を含んだ試料の分析において、分析装置内の水素分圧の低減が期待できる。