| 研究課題/領域番号 |
16H04165
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
豊田 岐聡 大阪大学, 理学研究科, 教授 (80283828)
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| 研究分担者 |
古谷 浩志 大阪大学, 科学機器リノベーション・工作支援センター, 准教授 (40536512)
本堂 敏信 大阪大学, 理学研究科, 招へい研究員 (90723924)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 環境計測 / マルチターン飛行時間型質量分析計 / プロトン移動反応イオン化 / 揮発性有機物質 |
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| 研究実績の概要 |
本年度は前年度に引き続き，以下の2項目を実施した．
[1] PTRイオン源をMULTUMに取り付けるためのイオン光学系設計・製作と装置の最適化
[2] VOCsのテスト測定とPTR-MULTUMの改良
以下，詳細について述べる．
マルチターン飛行時間型質量分析計「MULTUM-S II」に，PTR（プロトン移動反応）イオン源のような大気圧に近い真空度から，差動排気系を介して高い透過率でイオンを輸送しMULTUMに導入する部分の設計・製作を行い，評価を行った．完成した差動排気・加速部をMULTUMに取り付け，本プロジェクトで試作したPTRイオン源を取り付けて評価を行ったところ，多重周回後にもイオンを検出することが可能であった．本装置では，直交加速型（OA）のイオン源を採用しつつ，MULTUM部にできる限り効率よくイオンを入射するために，直交加速部の直前にイオンを蓄積してから排出する機構を設けた．これにより感度は2桁程度向上した．
テスト実験として，まずVOCsの標準試料の測定から行った．まずはアルコールや芳香族類を導入し，MULTUM部での周回により質量分解能が向上するかを確認した．多重周回により，質量分解能1万以上を容易に達成できることを示した．つづいて，ベンゼン，トルエン，キシレンの混合標準ガスの測定を行い．測定が可能であることを確認した．さらに，拡散チューブ法などで既知濃度の標準VOCsを発生させることで感度評価を行い，1ppmvからさらに低濃度の標準ガスの測定を行い，検出限界の評価をしているところである．数百ppbの検出は可能であり，さらに高感度化するための改良を，小型化と合わせて進めている．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
PTRイオン源をとりつけたMULTUMの開発は順調に進んでおり，性能も予定通りに出ている．ガソリン排ガスなどの実際の大気VOCsの測定には至っていないが，標準ガスの測定で十分に測定できると考えている．
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| 今後の研究の推進方策 |
今後さらに小型化を進めた場合に感度不足になる可能性があるが，差動排気系の真空ポンプ系についてはポンプメーカーと打ち合わせも進めており，解決ができると考えている．
今後，大気の測定などを計画通り進めていく予定である．
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