| 研究課題/領域番号 |
17H03077
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
北川 慎也 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50335080)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 質量分析 / 液体クロマトグラフィー / 周波巣分割多重化 / 並列分析 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、並列導入型質量分析装置(MS)の開発を行っている。単純に1台のMSに試料溶液を、が観測されるだけであるが、本研究では通信工学で用いられる周波数分割多重化法(FDM)を応用することにより、混在信号から任意のクロマトグラムの抽出を可能としている。具体的にはMSに導入する際に適切な周波数を用いてクロマトグラムを変調し、その変調周波数を利用して信号抽出を行っているが、前年度の研究で静電遮蔽（イオンゲート）を用いる変調方法が有効であることを見出している。そこで、本年度は実際に2台のLCを1台のMSに接続する2LC-1MSの構築と、その性能評価を行った。
異なる変調周波数を付与したクロマトグラムの混合クロマトグラムに対して、フーリエ変換(FT)を行うと、周波数空間上で、印加周波数に基づいた信号分離が行われた。分離された信号を抽出し、逆FT処理を行うことで、クロマトグラムの抽出に成功した。2つのクロマトグラムがオーバーラップしていても復元を行うことに成功した。しかしながら、観測された信号と信号処理後の復元信号では信号強度が異なることが確認されたため、仮想信号を元に信号強度の復元方法に関する検討を行い、識別信号強度に基づく信号強度補正方法を開発に成功した。
2LC-1MSの実現に成功したため、多重度増大として4系統での並列導入を試みた。4系統での並列導入に成功したが、現行の装置では、高周波数での変調を行うと変調効率が低下することが明らかになった。そのため、変調装置の改良を行ったところ、変調効率を改善することに成功した。
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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
変調効率の低下という問題が生じたが、研究計画を変更し4カ月延長を行ったため、当初予定通りの結果を得ることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
上述の通り、現在までに4並列導入MSの実現に成功している。さらに多重度を増大させるためには、さらに高い周波数での識別信号付与が必要になる。現在作成した識別信号付与装置を改良して、高周波数印加ができるように改善を行うとともに、多重度と必要周波数の関係について理論的に検討を行う。 また、6並列導入を行うための、新たなインターフェイスの開発を行う。
イオンゲートによる変調を行うことで、LC間の干渉を低減することに成功したが、実際に得られたデータには、僅かではあるが干渉が存在する。この干渉の原因を調査するとともに、干渉を低減する手法ついて検討を行う。
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