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2023 年度 実績報告書

超高精度多成分微量ガス分析のためのデュアルコム共振器モード分散分光法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21H01852
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

大久保 章  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (30635800)

研究分担者 清水 祐公子  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (30357222)
松本 信洋  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (30358048)
下坂 琢哉  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (40295473)
稲場 肇  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (70356492)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードガス分析 / 光周波数コム / デュアルコム分光 / 光共振器 / 共振器分散分光 / レーザー強度雑音
研究実績の概要

本年度は、まず低めのフィネス300で実証実験をするために光共振器一体型サンプルセルを組み立てた。基準CWレーザーを介して光共振器長を安定化し、光コムと光共振器のモード周波数が6本ごとに一致し、6本に1本の光コムモードが光共振器を透過することを確認した。さらに透過した光コムともう一方のコムを干渉させ、デュアルコム分光のインターフェログラムが観測できることを確認した。今後、デュアルコム分光で光共振器の透過スペクトル、分散スペクトルを取得できることを確認し、実際に光共振器内にサンプルガスを封入してガス検出感度・精度を検証する。同時に、光コムと光共振器の周波数制御方法を検証し、より低雑音の共振器分散スペクトルを得られるように最適化していく予定である。
並行して、光コムを用いて取得した超高精度なガス吸収スペクトル形状の分析方法について検証し、吸収強度に依存するモデルエラーが生じることを確認した。圧力幅係数の吸収強度依存性は、モデル関数にVoigt関数を使った場合は大きく、速度依存Voigt関数を使った場合は無視できる程度であることを見出し、論文として発表した。
また、高精度標準ガス調製においては、熱伝導度検出器付ガスクロマトグラフによる不安定なピークリテンションタイム下での標準ガスの定量分析について、国内および国際学会で発表した。
これらの知見も組み合わせ、今後デュアルコム共振器分散分光の精度を実証していく。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 高分解能・高精度な光コム分光法とその応用2024

    • 著者名/発表者名
      大久保章
    • 雑誌名

      光学

      巻: 53 ページ: 44-49

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The pressure effect on the line profiles observed in the ν1 + ν3 band of acetylene: Revisited2023

    • 著者名/発表者名
      Sho Okubo, Kana Iwakuni, Hideki Kato, Feng-Lei Hong, Hiroyuki Sasada, Hajime Inaba, Koichi M.T. Yamada
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Spectroscopy

      巻: 396 ページ: 11823

    • DOI

      10.1016/j.jms.2023.111823

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Quantitative analysis of reference gas mixture using a gas chromatograph with a thermal conductivity detector under unstable retention time of peaks2023

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Matsumoto
    • 学会等名
      Euroanalysis2023
    • 国際学会
  • [学会発表] 熱伝導度検出器付ガスクロマトグラフによる不安定なピークリテンションタイム下での標準ガスの定量分析2023

    • 著者名/発表者名
      松本 信洋
    • 学会等名
      日本分析化学会第72年会

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公開日: 2024-12-25  

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