プローブ光の偏向を利用する界面現象の一次元計測法の開発

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06650936
• 研究機関: 東京都立大学
• 研究代表者: 保母 敏行 東京都立大学, 工学部・工業化学科, 教授 (00087321)
• 研究分担者: 中がま 達朗 東京都立大学, 工学部・工業化学科, 助手 (50244421) ; 呉 行正 東京都立大学, 工学部・工業化学科, 助手 (70234961)
• キーワード: プローブ光の偏向 / 一次元計測 / 界面現象 / 反応熱 / 酵素反応

研究概要

本研究は我々が近年提案した反応熱によるプローブ光の偏向測定法をベースにし、今までの一点計測を一次元計測に発展させたものである。
まず、ブロープ光の偏向を利用する界面現象(界面反応、物質移動など)の一次元イメージング測定系を作製した。本一次元計測系の作製は二通りの方法がある。一つはまずHe-Neレーザーからのプローブ光をセル中の一点に絞り、その点で界面現象に伴う偏向信号を位置検出器で測定する。次にプローブ光をステージで一次元方向に走査し、一次元方向内の各点の偏向信号を順次に測定し、偏向信号の一次元分布を得る。もう一つの方法はプローブ光をシリンドリカルレンズで一定幅を持つ線状プローブ光に変換し、その幅内の全ての点での偏向信号をイメージング検出器により同時に測定する。中和反応,酵素反応などのモデル反応を用い、二つの方法で作製した一次元測定系は共に有用であることを明らかにした。前者の方が測定系は簡単で、物質拡散のような遅い過程に適する。後者の方は測定系はやや複雑であるが、一次元方向内の全ての点での偏向信号が同時に測定されるため、速い界面現象の計測に好都合である。
次に、本法を固定化した酵素の活性点分布測定に応用できることを実験的に証明した。また、一次元空間分解能については約0.1mm程度であることも分かった。今後の課題として測定感度の向上が必要であることも明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Xing-Zheng Wu,Toshiyuki Hobo et l.: "Development of a Novel Detector for Flow Injection Analysis Based on Optical Beam Deflection lnduced by the Reaction Heat" Analytical Sciences. 10. 203-205 (1994)
• [文献書誌] Xing-Zheng Wu,Toshiyuki Hobo,et l.: "A Novel Thermooptical Detection Method for Enzyme Reaction Based on the Optical Beam Deflection Induced by Reaction Heat" Micro chemical Journal. 49. 213-219 (1994)
• [文献書誌] Xing-Zheng Wu,Toshiyuki Hobo,et l.: "Thermooptical Flow-injection Determination for Hydrogen Peroxide Based on an Enzyme Reaction Heat-induced Optical Beam Deflection" Analytica Chimica Acta. 299. 333-336 (1995)
• [文献書誌] Xing-Zheng Wu,Toshiyuki Hobo,et l.: "Monitoring and analyzing of a chemical reaction process using reaction heat induced optical beam deflection" Analytica Chimica Acta. 316. 111-115 (1995)
• [文献書誌] 呉行正,保母敏行etc: "熱のビーム偏向測定法による化学反応計測" 熱測定. 22. 143-150 (1995)
• [文献書誌] 呉行正: "反応熱によるプローブ光の偏向を利用する新規化学計測法" 分析化学. 45. 55-64 (1996)
• [文献書誌] Xing-Zheng Wu,Toshiyuki Hobo,et c.: "Real time One dimensional imaging for reaction heat-induced optical beam deflection(掲載予定)" Analytical Letters. 29. (1996)