Yoshidome-Mitsushio laboratory

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Research

非平衡結晶析出過程の解明と応用、および新規化学計測法の開発
 非平衡結晶析出過程の解明と応用
  蛍光分光法による希土類結晶析出に現れる強い非平衡過程の解明と高強度蛍光素子への展開
  赤外分光法による有機結晶析出過程に現れる準安定ランダム状態の同定と機構の解明および薄膜産業への展開
  薄い溶液膜から生成する析出結晶のパターン分類とそのミクロ構造との相関および薄膜産業への展開
 化学計測法の開発と展開
  ATR赤外分光法を用いる成分別粒径計測法の開発とコロイド科学への応用
  環境変動耐性を持つ光干渉センサーの開発とその場分析への展開 
小型で高機能・高性能のSPRセンサーシステムの開発



 非平衡結晶析出過程の解明と応用
 蛍光分光法による希土類結晶析出に現れる強い非平衡過程の解明と高強度蛍光素子への展開

種々の材料の粒子が混合した粉体試料に対して、
既存の手法では成分粒子ごとの分離操作が必要

⇒混合試料でも各成分を分別せずに計測したい
⇒沈降現象と赤外ATR法を利用する
 新規な粒子径計測法を考案

・沈降現象により粒径を知る
・赤外ATR法により分別することなく
 混合粉体中の成分を知る
⇒成分ごとの粒径計測が可能に

特徴:・ 事前の成分分別不要 ・ 少量試料 ・ 実時間計測

計測理論 -粒径を知る by 沈降現象

・プリズム上のセルに分散液を準備すると、
 粒径に応じて一定速度で沈降
・終末沈降速度は粒径に依存:粒径の2乗に比例


重力沈降する粒子のATR信号強度 :
試料量に応じた傾きで直線的に増大し、
粒径に応じた時刻で一定となる


計測理論-成分を検出する by IR-ATR法(減衰全反射法)

プリズム表面からμm領域に沈降した粒子を
実時間で成分ごとに高感度検出

計測結果の例_シリカ粒子
SEMによる計測と
ほぼ同様な粒度分散
 →実用性が示唆

実線    :
  本法のFitting法解析 
ヒストグラム:
  SEMによる解析結果


 環境変動耐性を持つ光干渉センサーの開発とその場分析への展開
屈折率の測定の
ための干渉計
・高感度
・化学センサーへの市販化はない。
・干渉計における測定信号としては強度が一般的。




・例えば強度が最大の場合、
 濃度が増加しても
 減少しても強度は減少。
 濃度がどちらに
 変化したか不明。

・着色物質の場合にも強度
 は減少してしまう。
 強度変化が屈折率変化
 によるものか、
 着色によるものかの
 判断が不可能。
  位相は狭い濃度範囲では
一価関数

位相を信号とすることで克服


くさび形試料セル兼干渉計を開発;
 その他レーザー、凸および凹レンズ、
 スクリーン、カメラで構成。


解析法
参照側は温度やーザーの揺らぎに
応答して干渉縞がずれる。
 補正用信号として記録。
参照側の補正信号を試料側の
各切り出し写真に施し、
レーザーの揺らぎ等を補正する。
干渉縞をそろえることにより、
どれだけ位相変化があったのかを記録。





計測例ーエタノール
・位相変化は濃度に応答して
 ほぼ比例
 定量分析へ

・EtOH水溶液の検出限界:
 0.022%