2014 Fiscal Year Research-status Report
中間体ラジカルの反応性評価を含めた空気塊総体としてのオゾン生成能計測手法の開発
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26740013
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
宮崎 洸治 独立行政法人理化学研究所, 光量子工学研究領域, 特別研究員 (30633581)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 過酸化ラジカル / キャビティリングダウン分光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Cavity Ring Down分光計測によるHO2ラジカルの直接観測手法の開発を行った。近赤外領域におけるHO2ラジカルの吸収帯はA-X電子遷移(1420 nm)、および禁制遷移である2v1バンド(1506 nm)が存在する。A-X電子遷移と禁制遷移とでは吸収線強度は同程度であるが、実大気観測を行うことを目的とするため、本研究では水蒸気の吸収がより少ない2v1バンドを用いて開発を行った。1506 nmレーザーはKTP結晶をゲイン媒質とした注入同期光パラメトリック発振(OPO: Optical Parametric Oscillator)により出力した。OPOにより出力したレーザー光は2枚のミラーを用いてCRD共振器へと導いた。CRD共振器は300 mmの共振器長となるように2枚のConcaveミラー(曲率:R=1000 mm)を配置した。TEM00モードが伝播するビーム径を算出し、レーザー光がこの領域に入射されるようレンズを用いて、焦点がCRD共振器の中心となるように調整した。ガスセル内を窒素充填し、光減衰速度(リングダウンタイム)を計測した。t0においてパルスレーザー光を入射し、出射ミラーからの光強度は指数関数的に減衰する。指数関数フィット処理することにより、リングダウンタイムは50.1μｓと計測された。開発したCRD分光計則装置の検出下限は1秒積算で3.7×10-10 cm-1となった。1506 nmにおけるHO2ラジカルの吸収断面積(cm2 molecule-1)から、これはHO2ラジカル検出下限において100 ppt程度に相当する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
実大気濃度レベルの過酸化ラジカル検出限界が得られていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
高繰り返しのレーザーを使用し時間当たりの計測回数を増加させる、CRD共振器長を長くし実効光路長を長くする、計測における電気系や解析スキームの最適化を行うことで、高感度化を行う。光解離－キャビティーリングダウン分光装置としてまとめ、オゾン生成能の観測試験を行う。
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| Causes of Carryover |
一部の光学部品が不要となったため、次年度に再検討し、購入するため
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
光学部品保持のための台座購入に使用する
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