研究課題
基盤研究(A)
二酸化窒素(NO_2)は一酸化窒素(NO)と共に、対流圏オゾンの光化学生成を支配する重要な成分である。本研究では、NO_2測定器の開発の鍵となるNO_2をNOに光解離変換する光コンバータの光源としてメタルハライド・ランプを使用し、またNO_2の光解離をおこさせるガラスセルの外壁をアルミ蒸着コーティングし、セル内でランプの光を多重反射させ、その変換効率を高めたことが特徴である。初年度(平成7年度)には第一に、プロトタイプの光コンバータの光学系等の設計を行い、製作を行った。第二に、航空機での観測の際、外気圧の変化によることなくNO_2の変換効率を一定に保つための、テフロン製のバルブの設計・製作を行い、その性能を確かめた。第三に、NO_2をNOに変換した後NOを検出するための検出システムを既存のNO/NO_y(総反応性窒素酸化物)システムに加えた。最終年度(平成8年度)には、前年度に製作を行った光コンバータとテフロン製バルブ流量コントローラおよび整備したNO検出器を使って、実験室内でNO_2を発生させ、その試料空気をサンプルすることによりNO_2の変換効率を調べた。この結果、50%という高い変換効率を得た。変換効率そのものは、光コンバータ内での滞在時間を長くする(気圧を高くする)ことによって可能であるが、五酸化二窒素(N_20_5)などからの干渉を押さえるためには、50hPaで1-2秒以下であることが必要なことが分かった。また硝酸を試料空気に混入させた結果、光コンバータの320nmより短波長の光を完全に光学フィルターで落とさないと、硝酸が変換され、NO_2の測定に影響することが分かった。以上のように本研究では、プロトタイプの測定器の実験を通してNO_2測定の基本的な技術を確立するという本研究の目的はほぼ達せられ、今後は実際に航空機に搭載できる測定器を開発する予定である。
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