| 研究概要 |
液体に浸漬された電極などの固体表面をパルスレーザーアブレーションし,プルームの発光スペクトルを測定すると,液相中にある固体表面のその場元素分析が可能である。これまでに150ns程度の長いナノ秒パルスを用いると明瞭な線スペクトルが得られることを見出している。本研究では,電析皮膜の元素分析への応用に関してその利点と欠点を明らかにした。試料を純水中に置き,パルス幅150ns,エネルギーは1.7mJのNd:YAGレーザーパルスを照射し,プルームの発光スペクトルを得た。白金に電析した厚さ164nmの銅皮膜を試料とし,レーザーの照射位置を変えることなく,同一の照射位置を続けて照射すると,第1発目のパルス照射では銅原子のスペクトルのみが観測され,パルス照射を繰り返すと白金のスペクトルが現れた。この試料の場合は13回のパルス照射で銅原子のスペクトルが消失し,白金原子のスペクトルのみとなった。銅皮膜の厚さから単純に計算すると13nm/pulseで損傷が進行したことになる。この結果は,気相中でパルスレーザー照射による表面損傷を最小にする研究で得られている結果に比べ,若干大きい程度である。破壊の程度が最小になるようにパラメータを最適化すると,さらに非破壊的な分析が可能であることが期待される。次に,種々の厚さの同皮膜を電析させた試料を0.01M硫酸銅水溶液中で測定した。無垢の白金板でも銅のスペクトルが見られたが,これは水溶液中の銅が寄与していることを示している。7nmの厚さの銅電析皮膜では無垢の白金板と変わらない強度の銅スペクトルしか得られなかったが,27nmの厚さではピークの強度が著しく増大し,表面からアブレーションされた銅が測定されることがわかった。
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