2015 Fiscal Year Annual Research Report
スクラップ金属素材の微量含有元素選別を可能とするオンサイト発光分析装置の開発
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26281044
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
我妻 和明 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30158597)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | リサイクル技術 / レーザー誘起プラズマ / 発光分光分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度に新たに導入した分光分析装置（Czerny-Turner型のイメージング分光器に検出器としてインテンシファイアを備えたCCDカメラを併用した光学系）によって、一般にレーザ誘起プラズマ発光分光分析法に用いられるエシェル分光器と比較して非常に明るく検出感度が高いことに加えて、微量元素からの発光線の選定によっては、鉄鋼分析の場合、母相の鉄からの発光線をICCDカメラに照射しない分光システムによる測定が可能となった。
平成27年度は、この測定系により、分析条件の更なる最適化によって含有量100ppm程度の微量元素の定量分析を試みた。鉄鋼材料に添加される合金元素として国家備蓄7元素(マンガン、クロム、ニッケル、モリブデン、コバルト、タングステン、バナジウム)に加えて、シリコン、チタン、アルミニウム、ニオブの最適な分析発光線、すなわち強度が比較的強く母相あるいはこれらの微量元素相互から分光干渉の少ない発光線を検討し決定することが出来た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の目標としていたレーザー誘起プラズマ発光分析装置の組み立てを完了し、鉄鋼材料中の重要合金元素の微量濃度域での定量を行うことができた。その成果を以下に示す原著論文として発表することができた。
"Rapid Sorting of Stainless Steels by Open-air Laser-induced Breakdown Spectroscopy with Detecting Chromium, Nickel, and Molybdenum", S. Kashiwakura, K. Wagatsuma: ISIJ Int., Vol. 55 (2015) No. 11 pp. 2391-2396.http://doi.org/10.2355/isijinternational.ISIJINT-2015-316.
さらに本装置を使用した介在物評価に関する研究成果を下記の国際会議における招待講演として公開した。
"Applications of laser-induced breakdown spectrometry for analysis of steel materials", G. Kasahara, C. Abe, S. Kashiwakura, and K. Wagatsuma: Proceedings of Asia Steel 2015, 150-151, 2015.
以上のような実績より、本研究課題は概ね順調に進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26,27年度までに作製したレーザー誘起プラズマ発光分析装置・測定系を用いて、新たな分析試料の測定を試みる。前年度までに主に使用した鉄鋼系の試料群に加えて、アルミニウム合金等の非鉄金属や、薄膜状の試料等に本法を適用する場合の最適測定条件やそれにより得られた検出限界等を整理して、研究の完了を図る。
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