液体表面高感度分析装置の試作

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08555211
• 応募区分: 試験
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 小川 禎一郎 九州大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (50028156)
• 研究分担者: 中村 健次 島津製作所, 技術開発部, 部長 ; 井上 高教 九州大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (40243969)
• キーワード: 水溶液表面 / レーザー蛍光 / レーザー2光子イオン化 / 顕微鏡 / 高感度分析 / 分子のマッピング

研究概要

レーザー2光子イオン化法とレーザー蛍光法を基礎に、液体や溶液のナノメートル程度の表面を高感度計測する新機器の開発を目的として研究を進め下記のような成果を上げた。
(1)装置の設計と試作
予算が削減されたのでレーザーなどは既設のものを転用することとした。補助金により分光器・ピエゾコントローラーを購入し、レーザー蛍光測定の高感度化と高空間分解能化につとめた。また各種光学部品を購入し、レーザー2光子イオン化装置の高感度化にもつとめた。
(2)レーザー2光子イオン化法に基づく試作装置の評価
水面上のピレンやその誘導体のイオン化信号を表面圧を変えながら測定し、表面濃度とイオン化信号の関係を解析した。また、pHを変えながら測定し、水表面におけるpKaを求め、溶液バルク内と比較した。またピレン系化合物の検量線を測定した。
(3)レーザー蛍光法に基づく試作装置の評価
水面上のポルフィリン分子の蛍光スペクトルを測定し、この装置が表面選択的なことを示した。また、顕微鏡下で蛍光分子のマッピングを行い、感度と空間分解能を確認した。

研究成果

• [文献書誌] T.Ogawa,S.Sumi,T.Inoue: "Highly sensitive detections of aromatic molecules in droplets by the surface laser two-photon ionization." Analytical Sciences. 12,3. 455-458 (1996)
• [文献書誌] T.Inoue,M.Moriguchi,T.Ogawa: "Determination of oxacyanine dyes and rhodamine by SHG technique using a femto-second laser." Analytica Chimica Acta. 330,1. 117-121 (1996)
• [文献書誌] Y.Q.Li,T.Inoue,T.Ogawa: "Laser photoionization for highly sensitive detection of anthracene at the oil-water interface." Analytical Sciences. 12,5. 691-693 (1996)
• [文献書誌] J.M.Song,T.Inoue,T.Ogawa: "Electronicntenuation length in rhodamine B-arachidic acid LB film by laser two-photon ionization." Langmuir. 12,26. 6518-6520 (1996)
• [文献書誌] K.Nakashima,H.Soga,T.Ogawa: "Two-photon two-color ionization spectrum of pyrene in n-hexane." Laser Chemistry. (in press). (1997)
• [文献書誌] Y.Q.Li,S.Sasaki,T.Inoue,T.Ogawa: "Hydrophobicity of surficial water by fluorescence microscopy." Journal of Physical Chemistry. (in press). (1997)