SF_6ガスの地球温暖化とオゾン層破壊の基礎的分光研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550046
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: 北嶋 巌 福井大学, 工学部, 教授 (80020238)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 仁木 秀明 福井大学, 助教授 (00135758)
• Keywords: SF_6ガス / 赤外多光子励起 / 紫外線吸収 / 放電生成物 / オゾン / 9.6μm吸収 / CO_2レーザー / 光音響分光

Research Abstract

本年度は、特にSF_6の分解生成物がオゾンを破壊していることについて、前年度に購入し整備したCO_2レーザーを用いて実験を行なったので、その成果について報告する。
昨年度までは、この光音響分光実験の光源として、パルス幅が250ns,300mJのTEA・CO_2レーザーを用いていたが、光音響倍号強度がかなり変動したため、本年度は30μs,40mJの縦方向励起レーザーを用いた。光音響セルは9cm長で音波の往復時間は250nsであるので、シンクロスコープ上で明確に信号波形を観測できる。
先ず、酸素O_2ガス260Torrを30,60,90分間放電させて、9.6μm分枝でのオゾンの吸収スペクトルの特有の谷の深さを観測して充分にオゾンが生成されていることを確認した。
次に、オゾン層破壊物質としてよく知られているフロンガスR-22を酸素に10,30Torrだけ混ぜて、同じく放電させて谷の深さを測定した。その結果、谷の深さが浅くなり、フロンがオゾン生成を阻害していることが確認できた。
更に、フロンと同様に、酸素にSF_6を混ぜて放電させて谷の深さを測定した。特に90分間放電させたときは、9.6μm分枝の長波長側に新たに鋭い吸収スペクトルが現れると同時に、谷の深さがかなり浅くなった。このことは遊離したフッ素の外にSF_2O_2,SF_2Oなどの分解生成物がオゾン生成を阻害していることの確証になると考えられる。
以上のように、安定なレーザーを用いたことにより、昨年度に比べて精度の高い実験を行なうことができた。従来は影響ないと言われていたSF_6も超高層では紫外線により解離されてオゾン層破壊に影響を与える可能性があることを基礎的実験で証明できたと考えている。

Research Products

• [Publications] 田中淳一, 北嶋巌 他: "SF_6放電生成物によるオゾン分解のレーザー分光測定"平成15年度応用物理学会北陸・信越支部学術講演予稿集. 2D-2. 80 (2003)
• [Publications] 酒井政則, 仁木秀明, 北嶋巌 他: "共鳴型光音響セルの動作特性の解析"平成15年度応用物理学会北陸・信越支部学術講演予稿集. 2D-4. 82 (2003)
• [Publications] 酒井政則, 仁木秀明, 北嶋巌 他: "共鳴型光音響セルの動作特性の解析"創立30周年記念レーザー学会学術講演会予稿集. E-6. 132 (2004)
• [Publications] 北嶋巌, 田中淳一, 村上和幸: "SF_6放電生成物によるオゾン破壊のレーザー分光研究(2)"福井大学工学部研究報告. 52-1. (2004)
• [Publications] 北嶋巌, 田中淳一, 村上和幸: "CO_2レーザーを用いたSF_6分解生成物によるオゾン破壊の分光実験"電子情報通信学会レーザ・量子エレクトロニクス研究会技術報告. LQE-04. (2004)