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雪氷コア微量元素の高分解能連続・非破壊測定法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 10558082
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 環境動態解析
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

東 信彦  長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (70182996)

研究分担者 中村 奨  長岡工業高等専門学校, 助教授 (10217854)
東 久美子  国立極地研究所, 助教授 (80202620)
伊藤 義郎  長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (60176378)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
12,800千円 (直接経費: 12,800千円)
2000年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1999年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
1998年度: 6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
キーワードNd / YAGレーザー / アブレーション / レーザー誘起蛍光 / 微量分析 / 氷 / ナトリウム / 色素レーザー / 雪氷コア / Nd:YAGレーザー
研究概要

本研究は、雪氷コア中のNa,Ca等の微量含有元素量をppbオーダーで(1)ミリメートルオーダーの位置分解能で連続的に、(2)コアを破壊(従来のように融解)することなく、(3)特別の前処理や分析に熟練を要することなく、(4)短時間で迅速に自動測定できる、手法および装置の開発を目的としている。
本研究によって、(1)氷試料を溶融することなく、低温に保ったまま、アブレーションのためのNd;YAGレーザーを照射し、氷試料の極微小量を気化させるための試料保持部と、(2)気化した試料を、真空に保ったレーザー照射部に導入し、色素レーザー照射により発生するレーザー誘起蛍光を測定する、測定部とからなる、レーザー照射装置を開発し、氷試料中のナトリウムのレーザー誘起蛍光法による検出を可能にした。
所定濃度のNaClを溶解した純水で作成した氷試料に、YAGレーザーを照射してアブレーションを起こし、さらにパルス色素レーザーを照射してナトリウムDI線を計測したところ、試料の消費量が1mm^3以下で、スペクトルを計測できた。さらに装置の改良により散乱光強度を下げ、1ppmオーダーの濃度の検出を可能とした。従来法に比して極微少量で検出可能であり、位置分解能も1mm以下が達成可能であることが確認された。低濃度NaCl含有氷は改良引き上げ法により作成したが、同一濃度であるはずの試料に対して、測定したレーザー誘起蛍光強度は変動が大きく、正規分布からも外れていた。これは、試料中でNaが偏析していることを示唆している。従って今後、より低い濃度での検出を目指し、かつ良好な検量線を得るためには標準試料として偏析のない氷試料を作成することが課題となる

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] M.Takata,Y.Ito,K.Goto-Azuma and N.Azuma: "An attempt at determination of calcium in ice by laser induced breakdown spectroscopy"Bulletin of Glaciological Research. Vol.17. 37-42 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ito,I.Oguro,S.Kiyoku and S.Nakamura: "Effects of Pulse Numbers in Laser Ablation of Metals in Air Observed by Photoacoustic and Image Techniques"The 19^<th> International Congress on ICALEO 2000. 243-251 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kiyoku,Y.Kurosaki,I.Oguro,S.Nakamura and Y.Ito: "Effects of Laser PuLse Shape on Jet-like Plasma Formation in Laser Ablation of Metals under Atmosphere at High Fluence:Observation by Nanosecond Imageing Technique"Proc.SPIE. 4088. 102-105 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ito,I.Oguro and S.Nakamura: "Effects of Repetitive Irradiation in Laser Ablation of Aluminum in Gases Observed by Photoacoustic and Imageing Techniques"Proc.SPIE. 4088. 94-97 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ito,I.Oguro,Y.Fukuzawa and S.Nakamura: "Nanosecond laser ablation of metals in gases observed by photoacoustic and imaging techniques"Proc.SPIE. 4065. 461-469 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ito,T.Shimizu,I.Oguro and S.Kijima: "Jet-Like Plasma Formation in Laser Ablation of Metals Observed by Nanosecond Imaging Technique in Gases"Proc.Laser Materials Processing Coference 99. LIA87. 61-70 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 堀山佳則,井上正央,周嶷瑩,伊藤義郎,東信彦,東久美子,東浦将夫: "レーザー誘起蛍光法による氷試料中のナトリウムの検出"1999年度日本雪氷学会全国大会講演予稿集. 12 (1999)

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  • [文献書誌] 井上正央,堀山佳則,伊藤義郎,周嶷瑩,東信彦,東久美子,東浦将夫: "レーザー誘起蛍光法による氷中のナトリウム濃度分析"2000年度日本雪氷学会全国大会講演予稿集. 128 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 伊藤義郎,堀山佳則,井上正央,東信彦,東久美子,東浦将夫: "レーザーアブレーション/レーザー誘起蛍光測定による氷試料中のナトリウムの検出"第61回分析化学討論会講演要旨集. 35 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Takata, Y.Ito, K.Goto-Azuma and N.Azuma: "An attempt at determination of calcium in ice by laser induced breakdown spectroscopy"Bulletin of Glaciological Research. 17. 37-42 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ito, I.Oguro, S.Kiyoku and S.Nakamura: "Effects of Pulse Numbers in Laser Ablation of Metals in Air Observed by Photoacoustic and Image Techniques"The 19^<th> International Congress on ICALEO 2000. 243-251 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kiyoku, Y.Kurosaki, I.Oguro, S.Nakamura and Y.Ito: "Effects of Laser Pulse Shape on Jet-like Plasma Formation in Laser Ablation of Metals under Atmosphere at High Fluence : Observation by Nanosecond Imageing Technique"Proc. SPIE. 4088. 102-105 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ito, I.Oguro and S.Nakamura: "Effects of Repetitive Irradiation in Laser Ablation of Aluminum in Gases Observed by Photoacoustic and Imageing Techniques"Proc. SPIE. 4088. 94-97 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ito, I.Oguro, Y.Fukuzawa and S.Nakamura: "Nanosecond laser ablation of metals in gases observed by photoacoustic and imaging techniques"Proc. SPIE. 4065. 461-469 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ito, T.Shimizu, I.Oguro and S.Kijima: "Jet-Like Plasma Formation in Laser Ablation of Metals Observed by Nanosecond Imaging Thchnique in Gases"Proc. Laser Materials Processing Conference 99. LIA87. 61-70

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Horiyama, M.Inoue, Y.Zhou, Y.Ito, N.Azuma, K.Goto-Azuma and M.Higashiura: "Detection of sodium in ice by the laser induced fluorescence method."Annual meeting of JSSI 1999, abstract. 12. (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Inoue, Y.Horiyama, Y.Ito, Y.Zhou, N.Azuma, K.Goto-Azuma and M.Higashiura: "Detection of sodium in ice by the laser induced fluorescence method"Annual meeting of JSSI 2000, abstract. 128. (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.TAKATA 他3名: "An attempt at determination of calcium in ice by laser induced breakdown spectroscopy"Bulletin of Glaciological Research. 17. 37-42 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.ITO 他3名: "Jet-like plasma formation in Laser ablation at metals observed by Nanosecond Imaging Technigue in Gases"Proc.of Laser Materials Processing Conference 99.. 87. 61-70 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.ITO 他3名: "Nanosecond laser ablation of metals in gases observed by photoacoustic and imaging techniques"Proc.of SPIE. 4065. 461-469 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.ITO 他2名: "Effects of Repetitive Irradiation in Laser Ablation of Aluminum in Gases Observed by"Proc of SPIE. 4088. 94-97 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kiyoku 他4名: "Effects of Laser Pulse Shape on Jet-like plasma Formation in Laser Ablation"Proc.of SPIE. 4088. 102-105 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ito 他3名: "Effects of Pulse Numbers in Laser Ablation of Metals in Air observed by Photoacoustic"The 19th International Congress on ICALEO. 2000. 242-251 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.TAKATA他3名: "An attempt at determination of calcium in ice by laser induced breakdown spectroscopy"Bulletin of Glaciological Research. 17. 37-42 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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