2015 Fiscal Year Annual Research Report
新粒子成長過程における大気エアロゾル粒径別化学組成の追跡分級計測システムの開発
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25281004
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
竹川 暢之 首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (00324369)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
櫻井 博 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 物質計測標準研究部門, 研究グループ長 (50392618)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 環境計測 / 物質循環 / 地球温暖化 / 大気エアロゾル / 組成分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エアロゾルは、直接・間接効果によって気候変動に大きな影響を与える。新粒子生成は雲凝結核数を変化させる要因として重要である。本研究の目的は、エアロゾル粒子質量分級装置 (APM) やレーザー脱離質量分析計 (PT-LDMS) 等を駆使することにより、新粒子成長過程における化学組成の変化を実時間計測するシステムを開発することである。
(1) 各要素部分の評価・改良： ナノ粒子型エアロダイナミックレンズ (Nano-ADL) に関しては、様々なオリフィスの組み合わせを試行し、可動遮蔽板を用いて粒子ビーム幅を精密に測定した。従来に比べて粒径50 nmにおける透過率および収束性を大幅に向上させることに成功した。また、レーザー脱離質量分析計 (PT-LDMS) については、粒子捕集部の構造、レーザー照射条件、質量分析計パラメータを変更して検出感度の向上を試みた。硫酸塩粒子を用いて定量性の評価を行った結果、質量分析部単体として都市大気濃度レベルの測定が可能であることが示された。高効率粒子分級部に関しては、単極荷電装置の改良を行い、粒径30 nmに加え、粒径100 nmにおいても従来の放射性同位体型荷電装置を上回る＋1価荷電効率が得られることを確認した。
(2) 全体システムの評価・改良および観測・解析：電気移動度分級器 (DMA) とエアロゾル質量分級装置 (APM) を統合したシステムを用いて実大気観測を行った。データ解析アルゴリズムを開発し、粒子密度分布を調べるとともに、分級条件の検討を行った。実大気観測に適用可能なDMA-MS、DMA-APMの開発は実現したものの、DMA-APM-MS全体システムの完成には至らなかった。研究期間終了後も開発を継続し、早期の完成を目指す。今後の展開に向けて、新粒子生成の重要性が高い中国や韓国の観測場所を訪問し、研究基盤の構築を行った。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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