| 研究課題/領域番号 |
21K05134
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| 研究機関 | 関西学院大学 |
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研究代表者 |
千葉 光一 関西学院大学, 生命環境学部, 教授 (20281066)
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| 研究分担者 |
岡林 識起 関西学院大学, 生命環境学部, 講師 (40737227)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 分析化学 / 水素燃料ガス / プラズマ分光分析 / 原子スペクトル分析 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、これまでに、マイクロホローカソード放電Heプラズマ (MHCD-He Plasma) を励起源とする分析システムを開発し、水素燃料ガス中イオウを高感度に測定できることを明らかにした。今年度は、誘電体バリア放電Heプラズマを励起源に用いる分析システムについて検討した。誘電体バリア放電は通常の交流電源を用いて放電させることができることから、60 Hz (or 50 Hz) での高い繰り返し条件での発光測定が可能である。そのために測光頻度の増加による測定感度の向上が期待できる。
外径と内径、電極間距離が様々に異なる誘電体バリア放電管を試作して、それぞれプラズマガス流量を変化させながら、発光強度と測光システム特性を検討した。その結果、高い発光強度を得るための電極の特性としては、内径を細くし、電極間距離を短くすることが有効であることが示された。本実験の実質的な結果としては、内径0.6 mm、電極間距離 10 mm の誘電体バリア放電管を用いて放電電圧 8.1 kV、Heガス流量 200 mL/minの条件で測定を行うことで、1.2 Lの水素ガスを分析試料として 0.004 ppm のイオウを測定できることを明らかにした。この結果は、MHCD-He Plasmaを励起源とするシステムと同程度の性能を示すものであり、誘電体バリア放電も測光システムの励起源として適用できることが明らかになった。一方で、誘電体バリア放電では比較的高いエネルギーで点灯を維持することができる半面、放電管が損傷を受けやすく、さらなる高感度化を実現するためには放電管の冷却等の新たな課題を解決する必要があることも明らかになった。
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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
分析システムの励起源として、マイクロホローカソード放電Heプラズマ (MHCD-He Plasma) と誘電体バリア放電Heプラズマの性能を比較し、両プラズマともに非金属元素の励起源として適用できることが明らかになった。分析システムの開発に有効な知見が得られた。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の計画に従って研究を進める。すなわち、ホルムアルデヒドの測定について検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
必要な実験試薬を購入する。
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