ガス流量変調法によるプラズマ分光分析の高感度化

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09640713
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 我妻 和明 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (30158597)
• 研究分担者: 松田 秀幸 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (00181735)
• キーワード: 発光分光分析 / ガス流量変調法 / 放電電力変調法 / ICPプラズマ励起源 / グロー放電励起源

研究概要

ICP放電およびグロー放電プラズマに供給する放電ガス流量を変調制御して、得られる発光強度を高感度に計測する方法の確立を目的として、平成9年度は高速電磁バルブによる流量制御システムの製作を行なった。今年度はICPプラズマにこの測定系を組み込み、実際の分光分析を行なった。その結果、マンガンを試料とした場合その検出限界は少なくとも1桁向上することが分かった。これは、プラズマからの光変調成分のみをロックインアンプにより選択的に検出できるという利点に拠るものと考えられる。その結果の詳細は、本年第60回分析化学討論会(弘前大学)にて公表する予定である。また、平成11年度中に本文誌上で発表する予定である。
更に、グロー放電プラズマ励起源からの光変調特性を調べるため、高周波放電におけるバイアス電圧制御に関する研究を推進している。自己バイアス電圧に起因する直流電流をプラズマ中に流すことにより、プラズマの高輝度化を実現できるという結果を得た。これら研究成果は既に論文誌等に公表している。また、本年開催される国際学会(Colloquium Spectroscopicum Internationale XXXI)にて発表する予定である。今後、上記のプラズマ制御法と電圧変調法を組み合わせた新しい発光分光励起源の完成を目標として研究をまとめる予定である。

研究成果

• [文献書誌] K.Wagatsuma: "Comparative study on emission characteristics of dc and rf-powered Grimm glow discharge plasmas Use of argon spectral lines" Fresenius J.Analytical Chemistry. 358. 581-584 (1997)
• [文献書誌] 我妻和明: "グロー放電発光分光法におけるアルカリ金属元素の分光特性とその定量下限" 分析化学. 46. 725-731 (1997)
• [文献書誌] K.Wagatsuma: "Selection of self-absorption free analytical lines of aluminium in glow diseharge optical emission spectrometery" Analytica Chimica Acta. 343. 267-272 (1997)
• [文献書誌] K.Wagatsuma: "Control of d.c.bias current in radio^frequency glow discharge source and its emission charcteristics" Spectrochimica Acta Part B. in press (1999)
• [文献書誌] K.Wagatsuma: "Depth profiling of thin surface layers using the amplitude modulation method in radiofrequency-powered glow discharge optical emission spectrometry" Surface and Interface Analysis. 27. 63-69 (1999)
• [文献書誌] 我妻和明: "自己バイアス電流導入法による高周波グロー放電発光分析における検出限界の改善" 鉄と銅. 85. 34-38 (1999)
• [文献書誌] K.Wagatsuma: "Glow Discharge Optical Emission Spectrometry(分担執筆)" John Wiley&Sons,Ltd., 16 (1997)