| 研究課題/領域番号 |
19KK0289
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(A))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分63010:環境動態解析関連
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| 研究機関 | 東京都立大学 (2023)
東京大学 (2019-2022) |
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研究代表者 |
茂木 信宏 東京都立大学, 理学研究科, 准教授 (20507818)
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| 研究期間 (年度) |
2019 – 2023
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
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| キーワード | エアロゾル / 海洋微粒子 / 光散乱 / 観測装置 / 黒色炭素 / 鉱物ダスト / 装置開発 / 微粒子測定 / 大気微粒子 / 海洋懸濁粒子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本国際共同研究では、基課題研究にて発明した新たな微粒子測定法を、実際の大気微粒子や海洋微粒子の観測に実用化するための基礎固めをする。そのために、大気・海洋の観測研究で世界をリードしている米国海洋大気庁NOAAの地球システム研究所ESRLに１年間滞在し、地上や航空機において安定して連続観測できる装置の共同開発を行う。またNOAAなどが所有・開発してきている他の最先端の測定手法と組み合わせることにより、微粒子を多角的に測定する複合測定・データ解析手法の開発も行う。
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| 研究成果の概要 |
渡航先研究機関の研究者・技術者と協力し、液相中または気相中に分散する微粒子の汎用分析法である「複素散乱振幅センシング法」に対して以下の2点の改良を施した。（１）直交する2つの偏光成分ごとに複素散乱振幅を検出する光学系・検出器を設計・開発した。この改良により、粒子の非球形度の情報を得ることが可能となり鉱物ダスト等の環境中の粒子種の判別能力が大きく向上した。（２）前方散乱波の検出と同時に、後方散乱波を低コヒーレンスマイケルソン干渉計で検出するシステムを開発した。この技術により、液相中だけでなく気相中の粒子についても各偏光の複素散乱振幅を±5%の誤差で測定することが可能となった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発した微粒子分析法は、試料の前処理が要らないため、大気や海水をそのまま導入して連続的に測定することができる。今後、地球環境問題に関わる大気・海洋中の多種多様な汚染微粒子の広域観測への応用が期待される。また、試料の汚染や破壊をすることがない分析法であるため、他の分析装置と組み合わせた複合分析や、血液など生体試料の計測にも利用できる。産業利用が急速に広まっている水中の微小気泡（ファインバブル）についても、他の不純物粒子と区別した正確な測定が初めて可能となる。本研究で開発した汎用粒子分析法は、今後、環境動態解析・産業技術・医療技術などに応用されていくことが期待される。
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