| 研究課題/領域番号 |
04680001
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
プラズマ理工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
飯沼 恒一 東北大学, 工学部, 助教授 (40005484)
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| 研究分担者 |
佐藤 義之 東北大学, 工学部, 助手 (00005480)
武部 雅汎 東北大学, 工学部, 教授 (30005392)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1993
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| キーワード | 気相イオン化学 / 質量分析計 / イオンスウォーム / クラスターイオン / 移動度 / 拡散係数 / イオン・分子反応 / molecule reaction |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、気相中のイオンの輸送係数(移動度)の差を利用し、クラスターイオンを含む数種類のイオン種をRF電場を用いて、高圧力下で直接分離同定することにある。この基本原理は本研究で実証され、大気圧下に於てイオン種を直接質量分析出来る可能性があることが判明した。
1.大気圧下でのマイクロクラスターイオンの質量分析を行う為の理論計算。
数種類の気体中のイオン種を対象とし、それらの輸送係数と反応速度定数をイオンスウォーム理論に基づき検討した。この過程に於て、2種類のイオン種の動的平衡過程に現在まで知られなかった輸送係数と反応速度定数に関する重要な情報が含まれていることを認め、この詳細をカナダ化学会誌に発表した。
2.ドリフトチューブ及びRFフィルタの設計・製作並びにそれらの基礎特性測定。
ドリフトチォーブと3種類のRFフィルタを製作し、イオン電流の増減とRFフィルタの周波数及び印加電場との関係を調べた。その結果、高周波領域でイオンが抜ける興味深い事実を発見し、日本物理学会(放電分科会)並びにスウォーム研究会で報告した。
3.RFフィルタの高圧力下に於ける動作確認とその原理の実証、及び主論文の投稿。
厚さ0.05mm、幅2mmの金リボンを間隔2mmで8枚張ったRFフィルタを製作した。これをリチウムイオン/炭酸ガス系に応用したところ、圧力0.2Torr、周波数1MHz、印加電場20V/cmで軽いリチウムイオンは殆ど捕獲され、重いリチウム・炭酸ガスクラスターイオンのみがRFフィルタを通過する質量弁別効果を実験的に確認した。この詳細を論文にまとめ、International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes(英国)に投稿した。
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