レーザー共鳴イオン化を用いた希ガス不純物の安定的な除去に関する研究

Studies on steady removal of noble gas impurities using laser resonance ionization

岩田 圭弘   ; 関谷 洋之*

Iwata, Yoshihiro; Sekiya, Hiroyuki*

レーザー共鳴イオン化質量分析法をベースとした高速炉用タギング法破損燃料位置検出(FFDL)システムを実用化する上で、(1)真空紫外(VUV)光の1光子励起によるクリプトン(Kr)及びキセノン(Xe)共鳴イオン化効率の向上、(2)レーザーシステムの安定化・操作性向上の2点が必要不可欠である。(1), (2)に関連した研究として、東京大学宇宙線研究所と共同でXeガスに不純物として含まれるラドン(Rn)の除去、及び濃度pptレベルKr分析に関する研究を行っている。Rn除去では、共鳴イオン化用の波長145.2nm VUVレーザーを開発し、VUV光生成技術をKr, Xe共鳴イオン化に適用する計画を立てている。Kr定量分析では、分析精度向上に直結するレーザー波長・出力安定化を目的として共振器を組まない光学系開発を行っており、上記(2)につながるものである。発表では、Rn除去について空気中に含まれるRnを用いた共鳴イオン化観測の現状を説明する。また、Kr定量分析では主成分Xe中に濃度pptレベル含まれるKrが検出可能であることを実証し、従来の大気圧イオン化質量分析と比較したメリットを述べる。

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