| 研究課題/領域番号 |
19K03807
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分14030:プラズマ応用科学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
松田 秀幸 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (00181735)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | プラズマ / 前方共鳴散乱 / CFS / 超高輝度重水素ランプ / 波長可変半導体レーザー / 発光ダイオード / 真空紫外 / 原子吸収遷移 / 高出力重水素ランプ / グロープラズマ / セシウム / レベルクロッシング / 前方共鳴散乱分光法 / 原子吸光 / 広帯域光源 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
プラズマ‐前方共鳴散乱分光法とは、グロープラズマで試料を分解・原子化し、生成した原子を励起し、原子の基底・励起状態の原子吸収遷移をプローブ光の前方共鳴散乱光を利用して測定する分光法である。本研究では鉄鋼材料の強度特性などに大きな影響を与える C, N, O, S, P やハロゲン元素などの非金属元素をターゲットに、その真空紫外や深紫外の波長に現れる共鳴線やそれに準じる原子吸収遷移を、プローブ光源として重水素ランプや深紫外発光ダイオードなど通常の原子吸光法では吸光信号をほとんど与えない広帯域光源を用いて、プラズマ‐前方共鳴散乱分光法により測定する。
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| 研究成果の概要 |
プラズマ‐前方共鳴散乱（CFS）分析装置の光源に広帯域光源の発光ダイオード（LED）と狭帯域光源の波長可変ダイオードレーザーを用いた場合について印加磁束密度（B）とCFS信号の関係を理論的、実験的に調べた。またプローブ光源として最大発光波長が250 nmのUV-LED（光出力1 mW）及び高輝度重水素ランプ（110W）を用い、炭素原子の247.9 nm及び193.1 nmの吸収遷移に対して実験を行った。偏光子を含めたCFS分析装置を透過する重水素ランプは184 mmまで透過することが確かめられたが、UV-LED及び重水素ランプ共に光源の発光強度不足のため炭素原子のCFS信号は観測できなかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
特殊な真空紫外まで透過するウォラストンプリズム偏光子を用いた前方共鳴散乱（CFS）分析装置を透過モードにして重水素ランプ光源のスペクトルを測定したところ184 nmの真空紫外まで透過することが確かめられ、これまで紫外までしか適用できなかったCFS分析法が真空紫外の原子吸収遷移の検出に使用できることが確かめられたことは学術的に意義があり、また本研究でCFS分光法の光源に発光ダイオード（LED）と波長可変ダイオードレーザーなどの固体半導体素子を利用した場合の動作条件について理論的・実験的に検討を行いその最適動作条件について検討しており、以上の研究成果は学術的、社会的に意義があるものと考えている。
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