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液体超薄膜レーザー誘起ブレークダウン発光分光による混合溶存元素の高感度検出

研究課題

研究課題/領域番号 24560068
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用物理学一般
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

大場 弘則  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門・量子ビーム応用研究センター, 研究主幹 (60354817)

連携研究者 佐伯 盛久  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門・量子ビーム応用研究センター, 研究副主幹 (30370399)
伊藤 義郎  国立大学法人長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (60176378)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
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)
2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードレーザー / ブレークダウン分光 / プラズマ / 液体薄膜生成 / 高感度分析 / 液膜生成プラズマ / ブレークダウン発光分光
研究成果の概要

本研究課題では,液体を対象としたレーザー誘起ブレークダウン発光分光(以下LIBS: Laser-induced breakdown spectroscopy)法において,水溶液を超薄膜化することによりブレークダウンの生成効率が向上することを利用した。プラズマ発光増大効果はレーザー光と水溶液との相互作用を時間分解観測することによって解明した。また単一溶存元素水溶液としてNa,Rb, Cs等アルカリ金属元素を選定して最適条件を探索した結果,市販の発光分光装置を凌ぐ検出感度が得られることを示した。さらに,14種混合溶存元素水溶液にも適用できることがわかり,オンサイト分析への適用可能性を実証した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Wet separation between palladium(II) and molybdenum(IV) ions by using laser-induced particle formation: Enhancement of recovery efficiency of palladium by laser condition2015

    • 著者名/発表者名
      M. Saeki, T. Taguchi, N. Nakashima, H. Ohba
    • 雑誌名

      J. Photochem. Photobiol. A

      巻: 299 ページ: 189-193

    • DOI

      10.1016/j.jphotochem.2014.11.022

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 原子力再処理工程管理における溶液分析へのレーザー誘起ブレークダウン分光法の適用可能性2014

    • 著者名/発表者名
      大場弘則,佐伯盛久,若井田育夫
    • 雑誌名

      レーザー研究

      巻: 42 ページ: 892-896

    • NAID

      130007897420

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of liquid-sheet thickness on detection sensitivity for laser-induced breakdown spectroscopy of aqueous solution2014

    • 著者名/発表者名
      Hironori Ohba, Morihisa Saeki, Ikuo Wakaida, Rie Tanabe, and Yoshiro Ito
    • 雑誌名

      OPTICS EXPRESS

      巻: 22 号: 20 ページ: 24478-24490

    • DOI

      10.1364/oe.22.024478

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of a fiber-coupled laser-induced breakdown spectroscopy instrument for analysis of underwater debris in a nuclear reactor core2014

    • 著者名/発表者名
      Morihisa Saeki, Akio Iwanade, Chikara Ito, Ikuo Wakaida, Blair Thornton, Tetsuo Sakka & Hironori Ohba
    • 雑誌名

      J. Nucl. Sci. Technol.

      巻: 51 号: 7-8 ページ: 930-938

    • DOI

      10.1080/00223131.2014.917996

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] プロトン注入とレーザー照射を組み合わせた難加工性サファイア基板の微細加工2014

    • 著者名/発表者名
      石山新太郎, 大場弘則, 山本春也, 菖蒲敬久
    • 雑誌名

      化学工学論文集

      巻: 40 号: 2 ページ: 131-136

    • DOI

      10.1252/kakoronbunshu.40.131

    • NAID

      130003392467

    • ISSN
      0386-216X, 1349-9203
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of radiation-resistant optical fiber for application to observation and laser spectroscopy under high radiation dose2014

    • 著者名/発表者名
      Chikara Ito, Hiroyuki Naito, Akihiko Nishimura, Hironori Ohba, Ikuo Wakaida, Akira Sugiyama & Keiji Chatani
    • 雑誌名

      J. Nucl. Sci. Technol.

      巻: 51 号: 7-8 ページ: 944-950

    • DOI

      10.1080/00223131.2014.924883

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Enhancement of intensity in microwave-assisted laser-induced breakdown spectroscopy for remote analysis of nuclear fuel recycling2014

    • 著者名/発表者名
      Motonobu Tampo, Masabumi Miyabe, Katsuaki Akaoka, Masaki Oba, Hironori Ohba, Yoichiro Maruyama and Ikuo Wakaida
    • 雑誌名

      J. Anal. At. Spectrom.

      巻: 29 号: 5 ページ: 886-892

    • DOI

      10.1039/c3ja50259g

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] レーザー分光分析技術の原子力分野への応用 - 原子力発電所廃止措置における炉内状況検知プローブの技術開発 -2014

    • 著者名/発表者名
      大場 弘則,若井田 育夫,伊藤 主税,西村 昭彦
    • 学会等名
      第2回先端計測技術の応用展開に関するシンポジウム 鉄鋼協会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2014-12-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ガンマ線照射下ファイバ伝送レーザー誘起ブレークダウン分光による元素分析2014

    • 著者名/発表者名
      大場弘則、佐伯盛久、岩撫暁生、若井田育夫、伊藤主税
    • 学会等名
      第9回高崎量子応用研究シンポジウム
    • 発表場所
      高崎、群馬
    • 年月日
      2014-10-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Underwater analysis of (U,Zr)O2 using laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS)2014

    • 著者名/発表者名
      Hironori Ohba, Morihisa Saeki, Chikara Ito, Masahide Takano, Katsuaki Akaoka, Blair Thornton, Tetsuo Sakka and Ikuo Wakaida
    • 学会等名
      The 8th International inference on Laser Induced Breakdown Spectroscopy
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Quantitative Analysis of Elements in Liquid Samples by Laser Induced Breakdown Spectroscopy with Liquid Jets2013

    • 著者名/発表者名
      H. Ohba, M. Saeki, I. Wakaida, R. Tanabe, Y. Ito
    • 学会等名
      emslibs2013
    • 発表場所
      Bari, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー誘起ブレークダウン分光による高感度溶存元素分析2013

    • 著者名/発表者名
      大場弘則、利光正章、佐伯盛久、田邉里枝、伊藤義郎、若井田育夫
    • 学会等名
      2013年(平成25年) 第60回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー誘起ブレークダウン分光による溶存元素の分析2012

    • 著者名/発表者名
      大場弘則、佐伯盛久、田邉里枝、伊藤義郎、若井田育夫
    • 学会等名
      東北大学金属材料研究所ワークショップ「素材製造プロセス及び新素材開発の迅速化・高度化に資する分析・解析技術」
    • 発表場所
      東北大学金属材料研究所(宮城県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] High sensitive detection of elements in liquid samples by laser-induced breakdown spectroscopy with a liquid jet -Laser remote analysis for next generation nuclear fuel-

    • 著者名/発表者名
      Hironori OHBA, Masaaki TOSHIMITSU, Morihisa SAEKI, Ikuo WAKAIDA, Rie TANABE and Yoshiro ITO
    • 学会等名
      International Conference on Laser Applications in Nuclear Engineering (LANE’13)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Application of laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) for analyzing elemental composition of samples under severe environments

    • 著者名/発表者名
      Hironori Ohba
    • 学会等名
      第14回光量子科学研究シンポジウム
    • 発表場所
      JAEA関西光科学研究所(京都府)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 過酷環境下試料組成分析のためのレーザー誘起ブレークダウン分光(LIBS)技術ー 原子力分野におけるLIBSの適用 ー

    • 著者名/発表者名
      大場弘則
    • 学会等名
      先端計測技術の応用展開に関するシンポジウム ‐鉄鋼、化学工学、エネルギー関連技術への適用技術‐
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] LIBSを用いた多元素共存溶解液中元素の同時決定

    • 著者名/発表者名
      大場弘則、佐伯盛久、若井田育夫
    • 学会等名
      第61回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      青山学院大学(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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