| 研究課題/領域番号 |
19K22195
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分34:無機・錯体化学、分析化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
火原 彰秀 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30312995)
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| 研究分担者 |
原田 慈久 東京大学, 物性研究所, 教授 (70333317)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | レーザー分光 / 光散乱 / 光トラップ / エアロゾル / レーザー / 光計測 / 放射光 / X線分光 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では乳化・分散、濡れ、浮選などさまざまな現象・応用の化学場として重要な気液界面を解析する新しい計測手法を開発する。具体的には、レーザートラップしたエアロゾル水滴をターゲットにする。トラップに用いたレーザーを用いる表面張力測定、放射光軟X線による化学マッピングと電子状態解析の複合計測に基づく新しい界面解析法を実現する。このために、テーブルトップ型エアロゾル光トラップ・レーザー分光装置をまず開発する。放射光解析に必要なセル内でエアロゾルをトラップし、従来の解析法では得られなかったエアロゾルの化学情報が得られることを実証する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、マイクロ・ナノサイズの水表面の特異的物性を解析するレーザー分光・放射光X線分光複合解析法実現のために、テーブルトップ型準弾性レーザー散乱装置の開発、およびマイクロ気泡表面の表面張力を光学的に計測するマイクロデバイス・レーザー光学系開発を行った。テーブルトップ型準弾性レーザー散乱装置は、従来の大型レーザーを用いた装置と遜色ない性能を示す装置が開発された。また、マイクロ気泡測定では、新しい気泡生成法、気泡の光トラップ法、気泡表面のレーザー分光法が実証出来、高い学術的新規性を持つ成果が得られた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
テーブルトップ型準弾性レーザー散乱装置の開発および気泡表面張力の測定は、物理化学・分析化学において過去に例のない研究であり、複合計測における実験技術の実証および、気液界面計測の新しい手法として有意義な結果が得られた。今後この研究が発展することにより、応用研究が進んでいるナノバブル表面の基礎科学解明が進むと期待される。この基礎過程解明は、半導体加工の洗浄過程やナノバブルの生態影響などの応用分野の発展にも寄与すると期待できる。
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