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2009 年度 実績報告書

液体電極プラズマの素過程の解明と高機能統合分析デバイスへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 20310071
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

高村 禅  北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 准教授 (20290877)

研究分担者 本水 昌二  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (50032826)
キーワードマイクロ・ナノデバイス / マイクロプラズマ / 環境分析 / 分析化学 / 液体電極プラズマ / 元素分析 / 発光分析 / microTAS
研究概要

閉じ込め式液体電極プラズマによる発光分析について工学的・学術的見地に立ったシステマティックな研究を行い、プラズマの素過程を明らかにするとともに、高感度化、高精度化、サンプルの微量化を促進する。本年度に得られた結果を列挙する。
(1)プラズマの短時間分光診断とモデリング。
プラズマの発生挙動に直接かかわる内部パラメータを、外部よりコントロールするには、流路の形状、大きさなど外部パラメータを変化させるしかない。よって、まずこの外部パラメータと内部パラメータの関係を定式化する。本年度は外部パラメータとして、流路の形状の効果、添加元素の効果を調べ、ある種の元素においては、感度改善の効果があることを確認した。
また、液体を流しながら測定することにより、感度と精度が大幅にアップすることが分かっていたが、本年度はその流速が影響するメカニズムが明らかになった。また、高速ビデオカメラにより発光中のプラズマを観察したが、今回の条件ではで中央部が発光強度が強いことが確認できた。
(2)外部パラメータの最適化による高感度・高精度化。
これまでの知見を踏まえ、特にAsにおいて大幅な感度上昇がみられた。
(3)本法に最適な前処理法・サンプル調整法の研究。
本法を実際に利用するための、本法に特徴を活かした前処理の方法・測定条件など、利用する側の知見も研究していく。本年度は、サンプルが少量で良いという本法の特性をいかした、イオン会合体を用いた、簡単な濃縮法を開発した。また、固相抽出を自動化し、性能の向上と安定化を測っており、本年度はチップ上に固相抽出を一体化することに成功した。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 学会発表 (10件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] 液体電極プラズマを用いた原子発光分析における流速の影響2010

    • 著者名/発表者名
      北野厚志, 山本保, 高村禅
    • 学会等名
      2010年春季 第57回 応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      東海大学(神奈川県平塚市)
    • 年月日
      20100317-20100320
  • [学会発表] The Elemental Analysis by Liquid Electrode Plasma using a Quartz Chip2009

    • 著者名/発表者名
      A.Kitano, T.Yamamoto, Y.Takamura
    • 学会等名
      22nd International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2009)
    • 発表場所
      Sheraton Sapporo Hotel (Hokkaido Sapporo)
    • 年月日
      20091116-20091119
  • [学会発表] High sensitive elemental analysis chip using Liquid Electrode Plasma with solid phase extraction2009

    • 著者名/発表者名
      Norimasa Kumagai, Atsushi Kitano, Keiko Nakayama, Tamotsu Yamamoto, Y.Takamura
    • 学会等名
      International Symposium on Microchemistry and Microsystems 2009 & Nanotechnology2009
    • 発表場所
      Kanazawa Excel Hotel Tokyu (Ishikawa Kanazawa)
    • 年月日
      20091107-20091108
  • [学会発表] Determination of trace elements in zirconium dioxide (ZrO2) using liquid electrode plasma optical emission spectrometry (LEP-OES)2009

    • 著者名/発表者名
      M.Banno, E.Tamiya, Y.Takamura
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences(μTAS 2009)
    • 発表場所
      ICC Jeju, Jeju Korea
    • 年月日
      20091101-20091105
  • [学会発表] 全自動カラム前処理(Auto-Pret)/液体電極プラズマ発光分光分析法(LEP法)による微量金属イオンの濃縮定量2009

    • 著者名/発表者名
      中島智教, 保倉明子, 山本保, 高村禅, 本水昌二
    • 学会等名
      日本分析化学会 第58年会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      20090924-20090926
  • [学会発表] Fully Automated On-Line Solid-Phase Extraction/Liquid Electrode Plasma Atomic Emission Spectrometric System for Determination of Heavy Metal Ions2009

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Nakashima, Akiko Hokura, Tamotsu Yamamoto, Yuzuru Takamura, Shoji Motomizu
    • 学会等名
      11^<th> International Conference on Flow Analysis (Flow Analysis XI)
    • 発表場所
      Mallorca.Spain
    • 年月日
      20090914-20090918
  • [学会発表] 液体電極プラズマによるヒ素の定量分析2009

    • 著者名/発表者名
      北野厚志, 熊井みゆき, 山本保, 高村禅
    • 学会等名
      2009年秋季 第70回 応用物理学会 学術講演会
    • 発表場所
      富山大学(富山県富山市)
    • 年月日
      20090908-20090911
  • [学会発表] 微細加工を駆使した高機能バイオチップの開発2009

    • 著者名/発表者名
      高村禅
    • 学会等名
      M&BE研究会「進化し続ける有機分子・バイオエレクトロニクス」
    • 発表場所
      北陸先端科学技術大学院大学(石川県能美市)(招待講演)
    • 年月日
      20090612-20090613
  • [学会発表] 液体電極プラズマ発光分光分析法(LEP法)による微量金属イオン定量2009

    • 著者名/発表者名
      中島智教,山本保,高村禅,本水昌二
    • 学会等名
      第70回分析化学討論会
    • 発表場所
      和歌山大学(和歌山県和歌山市)
    • 年月日
      20090516-17
  • [学会発表] 液体電極プラズマ発光分析を利用したレアメタルの分析法の開発2009

    • 著者名/発表者名
      中島智教,保倉明子,山本保,高村禅,本水昌二
    • 学会等名
      第70回分析化学討論会
    • 発表場所
      和歌山大学(和歌山県和歌山市)
    • 年月日
      20090516-17
  • [備考] 第21回中小企業優秀新技術・新製品賞 中小企業庁長官賞受賞「液体電極プラズマ原子発光分析法を用いたハンディ元素分析器MH-5000」大学発ベンチャーマイクロエミッション、りそな中小企業振興財団・日刊工業新聞社、受賞 2009.4.14

  • [産業財産権] プラズマ発生手段、プラズマ発生装置及び元素分析方法2010

    • 発明者名
      高村禅、小崎哲夫、加藤祐史、東海林秀典、山本保
    • 権利者名
      北陸先端科学技術大学院大学、東海光学株式会社、株式会社マイクロエミッション
    • 産業財産権番号
      特許、特願2010-045967
    • 出願年月日
      2010-03-02

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公開日: 2012-07-19  

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