赤外半導体レーザーを用いた安定同位体のリアルタイム計測装置の開発

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19710011
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 中山 智喜 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教 (40377784)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 環境計測 / 地球温暖化 / 温室効果気体 / 安定同位体 / 一酸化ニ窒素 / レーザー分光 / キャビリティリングダウン法

研究概要

連続光キャビティリングダウン法を一酸化二窒素(N_2O)のアイソトポマー(同位体分子種)計測に初めて応用した。開発した装置を用いて、N_2Oアイソトポマーの吸収スペクトルを様々な条件下で測定し、1.5μm領域における振動回転線の圧力広がり係数、分光パラメータ、および積分吸収断面積を決定した。また、得られた分光データを用いることにより、アイソトポマーの存在比を20分程度の時間分解能でリアルタイム計測することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Stabilization of the mass absorption cross section of black carbon for filter-based absorption photometry by the use of a heated inlet (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Kondo, T. Nakayama他(13名中9番目)
  • 雑誌名: Aerosol. Sci. Technol. 43 ページ: 741-756
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal decomposition rate of N2O5 measured by cavity ring-down spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ide, T. Nakayama他(4名中2番目)
  • 雑誌名: Int. J. Chem. Kinet. 40 ページ: 679-684
  • 査読あり
• [雑誌論文] Approach to thermal equilibrium in atomic collisions (2008)
  • 著者名/発表者名: P. Zhang, T. Nakayama他(6名中5番目)
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 100 ページ: 103001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nighttime measurement of ambient N_2O_5, NO_2, NO, and O_3 in a sub-urban area, Toyokawa, Japan (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Nakayama, Y. Matsumi他(6名中1番目)
  • 雑誌名: Atmos. Environ. 42 ページ: 1995-2006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinetics and mechanism of the reaction of chlorine atoms with n-pentanal (2008)
  • 著者名/発表者名: E. Iwasaki, T. Nakayama他(7名中2番目)
  • 雑誌名: J. Phys.Chem. A 112 ページ: 1741-1746
  • 査読あり
• [雑誌論文] Buffer-gas pressure broadening for the (0 0^0 3) - (0 0^0 0) band of N_2O measured with continuous-wave cavity ring-down spectroscopy (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Nakayama, M. Kawasaki他(8名中1番目)
  • 雑誌名: Chem. Phys. 334 ページ: 196-203
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurements of the 3ν_3 band of ^<14>N^<15>N^<16>O and ^<15>N^<14>N^<16>O using continuous-wave cavity ring-down spectroscopy (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Nakayama, M. Kawasaki他(7名中1番目)
  • 雑誌名: Appl. Phys. B 88 ページ: 137-140
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effective interaction energy of water dimer at room temperature : An experimental and theoretical study (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Nakayama, M. Kawasaki他(10名中1番目)
  • 雑誌名: J. Chem. Phys. 127 ページ: 134302
  • 査読あり
• [雑誌論文] A fiber-optic ring-down spectroscopy using a tunable picosecond gain-switched diode laser (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Andachi, T. Nakayama他(5名中2番目)
  • 雑誌名: Appl. Phys. B 88 ページ: 131-135
  • 査読あり
• [雑誌論文] A gas-phase kinetic study of the reaction between bromine monoxide and methylperoxy radicals at atmospheric temperatures (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Enami, T. Nakayama他(6名中3番目)
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 111 ページ: 3342-3348
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vacuum ultraviolet laser-induced fluorescence kinetic study of the reactions of Cl atoms with fluoroalkenes (C_xF_<2x+1>CH=CH_2, x=1,2,4,6, and8) at low pressures (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Takahashi, T. Nakayama他(5名中3番目)
  • 雑誌名: Int. J. Chem. Kinet. 39 ページ: 328-332
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atmospheric chemistry of CF_3CH=CH_2 and C_4F_9CH=CH_2 : Products of the gas-phase, reactions with Cl atoms and OH radicals (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Nakayama, Y. Matsumi, T. J. Wallington他(9名中1番目)
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 111 ページ: 909-915
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical properties and chemical compositions of iodine-containing aerosols produced from the atmospheric photolysis of methylene iodide in the presence of ozone
  • 著者名/発表者名: Y. Sakamoto, T. Nakayama他(5名中4番目)
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn. in press
• [学会発表] Measurements of optical properties of aerosols by cavity ring-down spectroscopy in mega-city Tokyo, Japan (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Nakayama他
  • 学会等名: First SELIS International Workshop
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20090126-27
• [学会発表] Measuring ambient carbon dioxide isotope ratios in Nagoya university campus, Japan, with a mid-IR QC laser instrument (2009)
  • 著者名/発表者名: J. Pearce, T. Nakayama他
  • 学会等名: First SELIS International Workshop
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20090126-27
• [学会発表] Measurements of optical properties of aerosols by cavity ring-down spectroscopy in mega-city Tokyo, Japan (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Nakayama他
  • 学会等名: American Geophysical Union, 2008 Fall meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 20081215-19
• [学会発表] Measuring ambient carbon dioxide isotope ratios in Nagoya university campus, Japan, with a mid-IR QC laser instrument (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Pearce, T. Nakayama他
  • 学会等名: American Geophysical Union, 2008 Fall meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 20081215-19
• [学会発表] Real-time measurements of atmospheric CO_2 isotope ratios (^<13>C, ^<18>O) using mid-IR QCL laser absorption spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsumi, T. Nakayama他
  • 学会等名: First International Symposium on the Arctic Research
  • 発表場所: 日本科学未来館
  • 年月日: 20081104-06
• [学会発表] Real-time measurements of atmospheric CO_2 isotope ratios (^<13>C, ^<18>O) using a mid-IR QC laser (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Pearce, T. Nakayama他
  • 学会等名: The 4th International Conference on Laser Probing
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20081006-10
• [学会発表] Real-time measurements of atmospheric CO_2 isotoperatios (^<13>C, ^<18>O) using a mid-IR QC laser (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Pearce, T. Nakayama他
  • 学会等名: The 4th International Symposium on Isotopomers
  • 発表場所: 日本科学未来館
  • 年月日: 20081004-08
• [学会発表] エアロゾル光学特性計測における従来法の問題点 : レーザーキャビティリングダウン法との同時観測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中山智喜他
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2008年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 20080525-30
• [学会発表] 圧力広がり測定によるNOの二量体ポテンシャル深さの推定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 坂本陽介、中山智喜他
  • 学会等名: 第8回分子分光研究会
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 20080516-17
• [学会発表] Foreign-gas Pressure broadening for the (0 0^0 3) ← (0 0^0 0) band of N_2O measured with continuous-wave cavity ring-down spectroscopy (2007)
  • 著者名/発表者名: I. Morino, T. Nakayama他
  • 学会等名: HRMS, 20th colloquium
  • 発表場所: Dijon, France
  • 年月日: 20070903-07
• [学会発表] Continuous-wave cavity ring-down spectroscopy of the 3ν_3 band of ^<14>N^<15>N^<16>O and ^<15>N^<14>N^<16>O (2007)
  • 著者名/発表者名: I. Morino, T. Nakayama他
  • 学会等名: HRMS, 20th colloquium
  • 発表場所: Dijon, France
  • 年月日: 20070903-07
• [学会発表] キャビティリングダウン分光法による大気エアロゾルの光学特性計測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 坂本陽介、中山智喜他
  • 学会等名: エアロゾル学会
  • 発表場所: 国立保健医療科学院
  • 年月日: 20070809-11
• [学会発表] キャビティリングダウン法を用いた大気NO_3およびN_2O_5の計測装置の開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 松見豊、中山智喜他
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2007年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 20070519-24
• [学会発表] キャビティリングダウン分光法を用いた大気エアロゾルの光学特性の実験的研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 坂本陽介、中山智喜他
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2007年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 20070519-24