1 0 0 0 ドーナツビーム型エアロゾル粒子捕捉法の雲粒発生機構解明への応用
エアロゾルを足場とした雲粒の発生過程は、気候変動予測における最大の不確定要素である。大気中には多種多様な微粒子が混在しているため、微粒子集合系の平均値解析では現象の解明に限界があり、個々の微粒子を直接観測可能な分析手法の開発が強く望まれる。本研究では、特に気候への影響が大きく、従来のレーザー捕捉法が適応できない黒色炭素粒子に着目し、単一の黒色炭素粒子を空気中の一点に非接触で浮遊させ、雲粒の発生を再現する新規計測法を開発する。これまでに我々が開発したドーナツビームを用いるレーザー捕捉法では、ロウソクの燃焼により発生した煤を一旦、固体基板の上に捕集し、マイクロマニピュレーターを用いて固体基板から黒色炭素微粒子を気相中に持ち上げ、レーザー捕捉空間内に導入する必要があった。2019年度は、燃焼によって発生した黒色炭素微粒子を固体基板に捕集することなく、そのままレーザー捕捉し計測するための実験手法の改良を行った。線香の燃焼によって発生した煙(黒色炭素微粒子)を光学顕微鏡のステージ上に設置した反応容器へ直接導入し、気相中において観測することに成功した。また、黒色炭素微粒子のオゾンによる不均一酸化反応を誘起するため、オゾン発生装置を設備備品として導入した。オゾンの発生量は、原料ガスの種類(空気または酸素)及びガスの流量に依存する。ヨウ化カリウム水溶液にオゾンガスを通過させ、遊離したヨウ素を酸化還元滴定することによりオゾンを定量し、実験条件の検討を行った。
1 0 0 0 OA 単一エアロゾル微小水滴のレーザー捕捉と顕微ラマン分光
- 著者
- 石坂 昌司 山内 邦裕 喜多村 昇
- 出版者
- 公益社団法人 日本分析化学会
- 雑誌
- 分析化学 (ISSN:05251931)
- 巻号頁・発行日
- vol.62, no.5, pp.361-367, 2013-04-05 (Released:2013-06-17)
- 参考文献数
- 37
- 被引用文献数
- 1 6
エアロゾル微小水滴は,気候や大気化学などの分野において極めて重要な役割を果たしている.レーザー捕捉法は,マイクロメートルサイズの単一微小水滴を非接触で気相中に浮遊させることができるため,エアロゾル微粒子系に関する強力な研究手段であると言える.本稿では,レーザー捕捉・顕微ラマン分光法による,エアロゾル微小水滴の化学組成ならびに水滴サイズの直接測定に関して報告する.さらに,レーザー捕捉法を気相中における過冷却微小水滴の凝固の直接観測に応用した研究例に関しても紹介する.レーザー捕捉法を駆使し,光学顕微鏡下に雲中で起こる降雨・降雪の初期過程のモデル反応系を構築することが可能である.