高性能希ガス質量分析計

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高性能希ガス質量分析計

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
Noble-gas mass-spectrometer of high performance
責任表示:
高岡 宣雄(九州大学・理学部・教授)
TAKAOKA Nobuo(九州大学・理学部・教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1994-1995
概要(最新報告):
He-Xeには全部で23個の同位体がある。希ガスは化学的に不活性で互いによく似た性質を持つので、宇宙・地球化学における振舞は、場合によっては、あたかも23個の同位体を持つ1つの元素として捉えることが出来る。又、長短様々な放射性核種を親に持つ(放射起源)同位体があり、いわば時計付きトレーサーとして、地球惑星系の進化にかかわる様々な問題に応用できる。九州大学理学部地球惑星進化学グループでは、隕石希ガス同位体比分析から太陽系起源・進化を解明する研究を行っている。試料のどこにどのような組成の希ガスがトラップされているかを50umの空間分解能で測定するため、高性能の質量分析計を作成し性能を調べた。高感度・高分解能を得るために、像倍率が小さく、立体収束可能なイオン光学系(QQQH)を採用した。質量分析計を排気系(ターボ分子ポンプ+ロータリーポンプ)に接続して、焼出・排気して得られた真空度は5x10^<-9>Torrである。イオン源とQレンズ系に可動コレクターをつけて、Qレンズの収束作用を確認した。イオン源スリット幅1.0mm、コレクタースリット幅0.40mmのとき、質量スペクトルから計算した質量分解能は77(10%ピーク値)、イオン源感度は2x10^<-3>A/Torrである。これは、収差をゼロと仮定したときの理論分解能(191)の40%である。またイオン引き出し効率はほぼ100%がえられた。更に希ガス分析に必要な分解能700を得るために、イオン源スリット幅を0.40mm(長さ5mm)、コレクタースリット幅を0.10mmとして実験した。質量スペクトルから得られた分解能(135)は予想の1/5であった。イオン源感度は3x10^<-4>A/Torr(引出効率約43%)が得られた。この結果、スリットを実用レベルまで絞っても高感度が得られることが分かったが、分解能が予想どおりに上がらない原因を追究しこれを向上させること及びハロゲンイオンのピークを除去することが解決すべき今後の問題として残っている。 続きを見る
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