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界面張力波の光散乱スペクトルによる液液界面物性の解析

研究課題

研究課題/領域番号 12650809
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 工業物理化学
研究機関京都大学

研究代表者

作花 哲夫  京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教授 (10196206)

研究分担者 尾形 幸生  京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (30152375)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2002年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2001年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2000年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワードキャピラリー波 / 界面張力 / 液液界面 / 光散乱 / 電気毛管現象 / 光ヘテロダイン法 / 電解質溶液 / ニトロベンゼン / 液体表面 / トルエン / 界面張力波 / 光ビート法 / 硝酸銅 / 臭化カリウム
研究概要

まず、界面張力波の測定方法および解析方法について検討した。散乱光を光ヘテロダイン検出する方法で、液体界面の界面張力波のスペクトルを測定し、得られた結果を流体力学理論と比較することにより解析した。ローレンツ関数に回帰させることにより得られる表面張力と粘性係数を、流体力学理論で得られる相関関数のフーリエ変換として再現されるスペクトルを用いる場合の結果と比較し、測定方法および解析方法の信頼性について考察した。この結果をもとに、種々の液液界面での界面張力波の光散乱スペクトルを理論スペクトルと比較し、界面張力が得られることを示した。また、電位を制御した液液界面についても検討を行った。
経験的に分子性液体の表面張力を予測する方法の一つであるパラコールを用いる方法をフルオロアルカン類に適用すると、パラコールの加成性がくずれることを示した。この結果は、液体中および表面における分子の構造化の観点から考察できることを指摘した。さらに、異方的な相互作用をする分子について、分子の方向を秩序パラメータとする格子気体模型を用いた理論的な考察を試みた。この方法では、分子配向の効果が無視できない程度の大きさになることがわかった。
パルスレーザーを固体表面に照射すると様々な現象が引き起こされる。物質界面における光化学の観点から、パルスレーザー照射による表面からの放出種の挙動に着目した研究を行った。液体中での放出種の挙動に関する研究では、パルスレーザー照射により放出される化学種が存在するプルームと呼ばれる領域は高温高圧であり、新たな化学反応場として機能する可能性があることが示された。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (16件)

  • [文献書誌] Tetsuo Sakka: "Laser ablation at solid-liquid interfaces : An approach from optical emission spectra"Journal of Chemical Physics. 112. 8645-8653 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuo Sakka: "Laser ablation at solid-liquid interface : transient absorption of continuous spectral emission by ablated aluminum atoms"Journal of Physics D : Applied Physics. 35・1. 65-73 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuo Sakka: "Spatial population distribution of laser ablation species determined by self-reversed emission line profile"Journal of Applied Physics. 92・5. 2296-2303 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kotaro Saito: "Observation of the light emitting region produced by pulsed laser irradiation to a solid-liquid interfaces"Applied Surface Science. 197/198. 56-60 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuo Sakka: "Emission spectra of the species ablated from a solid target submerged in liquid : Vibrational temperature of C_2 molecules in water-confined geometry"Applied Surface Science. 197/198. 246-250 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kotaro Saito: "Rotational spectra and temperature evaluation of C_2 molecules produced by pulsed laser irradiation to a graphite-water interface"Journal of Applied Physics. (発表予定). (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuo Sakka, Shuji Iwanaga, Yukio H. Ogata, Akira Matsunawa, Tadashi Takemoto: "Laser ablation at solid-liquid interfaces: An approach from optical emission spectra"Journal of Chemical Physics. 112. 8645-8653 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuo Sakka, Kazuhiro Takatani, Yukio H. Ogata, Mahito Mabuchi: "Laser ablation at the solid-liquid interface: transient absorption of continuous spectral emission by ablated aluminum atoms"Journal of Physics D: Applied Physics. 35. 65-73 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuo Sakka, Takashi Nakajima, Yukio H. Ogata: "Spatial population distribution of laser ablation species determined by self-reversed emission line profile"Journal of Applied Physics. 92. 2296-2303 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kotaro Saito, Kazuhiro Takatani, Tetsuo Sakka, Yukio H. Ogata: "Observation of the light emitting region produced by pulsed laser irradiation to a solid-liquid interface"Applied Surface Science. 197-198. 56-60 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuo Sakka, Kotaro Saito, Yukio H. Ogata: "Emission spectra of the species ablated from a solid target submerged in liquid: vibrational temperature of C_2 molecules in water-confined geometry"Applied Surface Science. 197-198. 246-250 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kotaro Saito, Tetsuo Sakka, Yukio H. Ogata: "Rotational spectra and temperature evaluation of C_2 molecules produced by pulsed laser irradiation to a graphite-water interface"Journal of Applied Physics. to be published.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuo Sakka: "Laser Ablation at Solid-Liquid Interface : Transient Absorption of Continuous Spectral Emission by Ablated Aluminum Atoms"Journal of Physics D : Applied Physics. 35・1. 65-73 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsuo Sakka: "Spatial Population Distribution of Laser Ablation Species Determined by Self-Reversed Emission Line Profile"Journal of Applied Physics. 92・5. 2296-2303 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kotaro Saito: "Observation of the Light Emitting Region Produced by Pulsed Laser Irradiation to a Solid-Liquid Interfaces"Applied Surface Science. 197/198. 56-60 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsuo Sakka: "Emission Spectra of the Species Ablated from a Solid Target Submerged in Liquid : Vibrational Temperature of C_2 Molecules in Water-Confined Geometry"Applied Surface Science. 197/198. 246-250 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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