レーザブレークダウン分光法によるナトリウムエアロゾル検出感度評価試験(II)

An experimental study of sodium aerosol detection sensitivity by laser induced breakdown spectroscopy (II)

林田 均 ; 荒 邦章 

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レーザ誘起ブレークダウン分光法によるレーザNa漏洩検出システム(Laser Sodium LeakDetector:以降LLDと略す。)は、レーザ光によりナトリウムエアロゾルをプラズマ化し、それにより発生する蛍光中からナトリウム特有の光スペクトルを検出するもので、ナトリウムを選択的に検出するために、ナトリウム微少漏洩を早期に信頼性高く検出できる可能性がある。本報告は、昨年度のLLD検出感度評価試験に引き続いて実施した検出感度評価試験(II)の結果についてまとめた。その結果、以下のような知見を得た。1)LLD信号は、炭酸ガス濃度の影響を受けないことが確認された。2)本試験において、雰囲気温度(サンプリングガス)温度の上昇に伴い、ナトリウム検出感度が低下する傾向が見られた。但し、雰囲気温度上昇によりブレークダウンが起こりにくくなっており、本LLD固有の特性とも考えられるので、今後更に試験評価が必要である。3)ナトリウム燃焼に伴い発生したエアロゾルに対しても、昨年度試験に用いたナトリウム蒸気を基に生成したエアロゾルと同様に、LLDは即応性を示した。本試験及び昨年度試験により、LLDの基本的な微少ナトリウムエアロゾル検出特性を明らかにできた。

A Laser-induced breakdown spectroscopy Leak Detection technique (abbreviated LLD) of sodium is accomplished by plasmafying the sodium aerosol and then selectively detecting the sodium specific optical spectrum. This method is potentially more reliable as a means of detecting of sodium small leakage. This report describes test results of detection characteristics of LLD using sodium aerosol. The test was carried out following LLD detection sensitivity evaluation test in last year. The main results are as follows: (1)The LLD signal appeared insensitive to the effect of carbon dioxide concentration in the examined range. (2)With the rise in the atmosphere (sampling gas) temperature, the sodium detection sensitivity of LLD tended to be lower. However, it seems to be a peculiar problem of this LLD system, because of decrease of breakdown reaction rate in higher temperature condition of sampling gas (atmosphere temperature). Further evaluation will be needed for this point. (3)LLD showed the fast-response for the aerosol which arose with the sodium combustion as well as for the aerosol which was created on the basis of the sodium vapor. According to the test result, detection property of LLD for very small quantity sodium aerosol was clarified.