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中西 隆造; 大場 弘則; 佐伯 盛久; 若井田 育夫; 田邉 里枝*; 伊藤 義郎*
Optics Express (Internet), 29(4), p.5205 - 5212, 2021/02
被引用回数：13 パーセンタイル：83.13(Optics)液体ジェットと組み合わせたレーザー誘起ブレークダウン分光法(LIBS)を、水溶液中の微量ナトリウム(Na)の検出に適用した。直径500
mの液体円筒ジェットと厚さ20mの液体シートジェットの2種類の液体ジェットの感度を比較した。液体シートジェットは、円筒形ジェットと比較して、レーザー照射面からの飛沫を効果的に低減し、長寿命の発光プラズマを生成した。Naの検出限界(LOD)は、シートジェットで0.57g/L、円筒ジェットで10.5g/Lと決定された。シートジェットで得られたLODは、市販の誘導結合プラズマ発光分析計で得られたLODと同等であった。
大場 弘則; 佐伯 盛久; 若井田 育夫; 田邉 里枝*; 伊藤 義郎*
Optics Express (Internet), 22(20), p.24478 - 24490, 2014/10
被引用回数：17 パーセンタイル：66.56(Optics)液体を対象にしたレーザー誘起ブレークダウン分光(LIBS)分析において、簡素化して高感度な分析を行うために付加的機器やキャリアガス等用いない連続液体フロージェットの気液界面をLIBSに適用することを検討している。本研究では、Nd:YAGレーザー基本波(1064nm)をmオーダーの液膜ジェットに照射したときに得られる発光スペクトルにおいて、膜厚と発光検出感度の関係を調べた。その結果、液体膜厚を数mから数十mに増加させるとそれに比例して検出感度は向上して20mで最大感度となった。また、膜厚が25mを超えると急激に検出感度が低下することがわかった。さらに、液膜ジェット形状の時間分解シャドウグラフおよびプラズマ発光分光計測を行い、レーザー光と水溶液の相互作用体積の大小、すなわち液体ジェットの膜厚、により飛沫の発生量や飛散方向が異なり、検出感度は膜厚に依存することがわかった。
大場 弘則; 利光 正章; 佐伯 盛久; 田邉 里枝*; 伊藤 義郎*; 若井田 育夫
no journal, ,
「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利用した溶存元素分析の発光分光分析に関する研究である。レーザー誘起ブレークダウン分光(LIBS)において、感度の向上のため石英セル等の容器を使用せずに分析する方法として測定対象液体をフロージェットにした場合を調べた。ジェットには液柱フローあるいはシートフローの2つのタイプを採用してナトリウム水溶液を用いてブレークダウンプラズマの発光スペクトル出現特性及びレーザー照射時のフロージェットの形状を測定した。液体シートフローの場合では発光スペクトルが液柱フローに比べて5倍以上強く高感度分析が可能なことがわかった。また、フロージェット形状の観測ではフロージェットのタイプでレーザー照射時の水溶液の飛沫の飛散方向に大きな違いがあり、これが感度に寄与していることが示唆された。
大場 弘則; 利光 正章; 佐伯 盛久; 田邉 里枝*; 伊藤 義郎*; 若井田 育夫
no journal, ,
液体を対象にしたレーザー誘起ブレークダウン分光(LIBS)分析において、簡素化して高感度な分析を行うために付加的機器やキャリアガス等用いない連続液体フロージェットの気液界面をLIBSに適用することを検討している。本研究では、液柱フロージェットと液体シートフロージェットについて、ナトリウム水溶液を用いて発光スペクトルやレーザー照射時のフロー液体形状変化を観測してそれぞれのLIBS特性を比較した。その結果、液体シートフローの場合では発光スペクトルが液柱フローに比べて5倍以上強く高感度分析が可能なことがわかった。検出限界は、液柱フローでは1.4ng/mLであったが、これに対して液体シートフローを用いた場合は1.1ng/mLの値を得た。また、フロージェット形状の観測によりレーザー照射時の水溶液の飛沫の飛散方向に大きな違いがあることが確認され、これが感度に寄与していると考察した。
大場 弘則; 佐伯 盛久; 利光 正章; 若井田 育夫; 田邉 里枝*; 伊藤 義郎*
no journal, ,
次世代燃料の遠隔分析技術開発において、レーザー誘起ブレークダウン分光(LIBS)を液体試料に適用し、その性能を確かめた。液体を対象としたLIBSによる元素分析の高感度化を図るため、ノズルから噴出する液体ジェットにより気液界面を形成させ、そこにナノ秒パルスレーザーを集光して発光分光観測への適用について検討した。液体ジェットフローは内径0.52mmのピペットチップあるいはダブルスリットノズルにより形成される膜厚が5
40mの液体シートとした。分析水溶液循環システムを構築し、ナトリウム水溶液のLIBS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。濃度が1ppmのナトリウム水溶液で、液柱フローと液体シートフローとでは発光強度の大きさで5倍以上あり、感度に大きな差があることが示された。液体フロージェットへのレーザー照射位置を最適化して検量線を作成したところ、液柱フローで14ng/mL、液体シートフローでは1.1ng/mLの検出下限を得た。
大場 弘則; 佐伯 盛久; 若井田 育夫; 田邉 里枝*; 伊藤 義郎*
no journal, ,
放射性廃液等の遠隔分析技術の開発において、レーザー誘起ブレークダウン分光(LIBS)を液体試料に適用してその性能を確かめた。元素分析の高感度化を図るため、ノズルから噴出する液体ジェットにより気液界面を形成させ、そこにナノ秒パルスレーザーを集光して発光分光観測への適用について検討した。液体ジェットフローは内径0.52mmのピペットチップあるいはダブルスリットノズルにより形成される膜厚が540mの液体シートとした。分析水溶液循環システムを構築し、ナトリウム水溶液のLIBS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。液体フロージェットへのレーザー照射位置を最適化して検量線を作成したところ、液柱フローで14ppb、液体シートフローでは1.1ppbの検出下限を得た。また、単一元素ではセシウムおよびルビジウム等アルカリ金属水溶液について検出下限はそれぞれ7.1ppb, 33ppbであった。さらに本発表では、放射性廃液を模擬した15元素含有水溶液を用いてLIBSを行い、オンライン分析への適用性についても議論する。
