カルシウムを添加したウランのレーザーブレークダウン発光分光分析; レーザー光強度依存性(受託研究)

Laser induced breakdown spectroscopy analysis of the uranium including calcium; Dependence of laser power (Contract research)

赤岡 克昭 ; 丸山 庸一郎; 大場 正規 ; 宮部 昌文   ; 音部 治幹  ; 若井田 育夫  

Akaoka, Katsuaki; Maruyama, Yoichiro; Oba, Masaki; Miyabe, Masabumi; Otobe, Haruyoshi; Wakaida, Ikuo

低除染TRU燃料の非破壊・遠隔分析技術開発における組成・不純物分析の最適化を目的として、レーザーブレークダウン発光分光法(LIBS)を酸化カルシウムを不純物として含有するウラン酸化物試料に適用し、発光スペクトルの出現特性を測定した。ブレークダウンレーザーの強度をパラメータとしたアブレーション量の評価や時間分解分光測定から、プラズマ励起温度,スペクトル幅,スペクトル強度に及ぼすレーザー強度の依存性を求めた結果、レーザー強度が5mJ未満の場合はプラズマ温度による影響が大きく、5mJ以上ではアブレーション量による影響が支配的であることを見いだした。安定した強度で十分幅の狭いスペクトルを得るためには、5mJのレーザー光強度で試料を照射すればよいことがわかった。

For the remote analysis of low DF TRU (Decontamination Factor Transuranic) fuel, Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) was applied to uranium oxide including a small amount of calcium oxide (3306ppm(weight)) as a sample, and the spectrum emitted from laser-breakdown plasma was examined. The characteristics, such as spectrum intensity and plasma excitation temperature as a function of laser power, were measured using time-resolved spectroscopy. As a result, the laser power of around 5 mJ was found optimum to obtain the stable intensity and narrow line width of spectrum.