分光分析化学への液体超薄膜の適用

Application of ultra-thin liquid film for spectroscopic analytical chemistry

大場 弘則  ; 佐伯 盛久; 若井田 育夫  

Oba, Hironori; Saeki, Morihisa; Wakaida, Ikuo

「次世代燃料の遠隔分析技術開発とMOX燃料による実証的研究」における気液界面を用いた溶存元素分析の発光分光分析において、検出感度を向上させるために層流液体を循環させた気液界面としてノズルから噴出する液体超薄膜を形成させ、発光分光観測への適用について検討した。流体を加圧導入して水柱を交差させて水柱間の表面張力によって膜厚が538mの液体薄膜が形成できた。分析水溶液循環システムを構築し、ナトリウム水溶液のレーザー誘起ブレークダウン分光分析を行い、フロー水柱あるいは液体超薄膜にレーザー光を集光した場合について発光観測状況を調べた。ピペットチップを用いて1mm径のフロー水柱を形成した場合では濃度1ppm未満は十分な感度が得られなかった。レーザー照射部の水溶液の飛沫によるレーザー光の吸収及び発光の吸収が増大してプラズマ生成効率が下がるためと思われる。これに対して、液体超薄膜の場合では濃度が500ppbでも十分な発光スペクトルが得られ、飛沫が抑制されることによって検出感度が格段に向上することがわかった。

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