| 研究概要 |
試料を壊すことなく高感度・リアルタイム測定が可能な「化学イオン化質量分析法(CIMS)」は,実大気観測手法として広く利用されている.しかしこれまで,生成制御が可能で実用化されている試薬イオン種(特に負イオン)、の数は少なく,CIMSの負イオンモードにおける応用には限りがあった.本年度はまず,昨年度に構築した放電システムに関して特許を出願した.本放電システムでは,平板電極に対するニードル電極の角度とコロナ直流電圧によって電子の運動エネルギーを精密調整するだけで,様々な気相酸性度を持つ実験室大気成分由来の反応イオンR^-(O_2^-,HCO_3^-,COO^-(COOH),NO_2^-,NO_3^-,NO_3^-(HNO_3)等)の制御生成を可能とする.次いで,物性の異なる有機化合物M,すなわち様々な官能基(アルコール性・フェノール性水酸基,カルボキシル基,アミノ基など)を持つ脂肪族・芳香族化合物を系統的に集積し,各種反応イオンR^-と相互作用させることで,生成する試料イオンの種類および量に関する基礎データを取得した.また,衝突誘起解離法を用いて,結合相互作用によって生成した反応イオン付加体[M+R]^+のフラグメンテーションを観測したところ,試料の物性には依らず,各種反応イオンR^-ごとに特定のフラグメンテーション過程が見出された.以上の成果は,本放電システムで未知試料を測定した際,試料の官能基の構造や分子量の推定を可能にするため,CIMSの負イオンモードにおける応用の幅を広げ得ると期待される.
さらに本研究では昨年度の研究成果を受け,大気エアロゾルの生成機構の解明に関する研究成果も深化させた.すなわち,種々の負の大気イオン水クラスター分布の温度依存性を調査することで,昨年度に推定した各種負イオンの第一水和殻およびマジック数の正当性を証明した.
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