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東京大学環境安全研究センター

東京大学環境安全研究センター戸野倉研究室からの提案
工業プロセスガスモニターや環境計測への応用に向けた
小型で高感度な微量気体計測装置の開発に関する共同研究の提案



 工業プロセスガスモニターや環境計測では,安価でしかも高精度かつ既存のプロセスへの組み込みが容易な装置の開発が要望されている。本研究室は,環境計測や工業分析といった種々のプロセスに組み込みが簡単で,リアルタイム計測が可能,かつppbレベルの検出感度を有する装置の開発に成功した。本計測手法は,CO2,N2O,NH3,HF,HCl,H2S,H2Oなどの工業ガスモニタリングに対して有効である。このガス計測技術の実用化を加速するための,ガス計測技術を持つ企業との共同開発を提案する。

●技術ニーズ
 工業プロセスガスモニターや環境計測には,種々のガス計測装置が用いられているが,更なる高精度化,リアルタイム計測性,低コスト化などの問題があり,新たな技術革新が必要とされている。特に,工業プロセスガスモニターでは,現在既に稼動している種々のプロセスへの組み込みが容易な装置の開発が望まれている。環境計測に関しては,分析対象地への持ち込み可能な可搬型ガス計測装置の開発が望まれている。

●研究テーマ/技術成果
 キャビティ増幅周波数変調分光法(CEFMS法)を用いた小型で高感度な微量気体計測装置の開発に成功し,プロトタイプを完成した。工業プロセスガスモニターや環境計測で重要である,二酸化炭素(CO2),一酸化二窒素(N2O)やアンモニア(NH3)などの微量ガス成分について,基礎実験を行い高感度測定が可能であることを確認した。本計測手法は,CH4,HF,HCl,H2S,H2Oなどの工業プロセスで重要なガスモニタリングに対しても適用可能である。

●特 徴
小型化により計測装置が持ち運び可能
従来プロセスへの組み込みが容易
キャビティ増幅分光法や周波数変調分光法等の既存技術をベースとした装置より1〜2桁以上の高感度計測が可能
ppb(十億分の一)レベルでのガス計測が可能


●実用化に向けた課題
製品のモジュール化
プロトタイプを用いたフィールドテスト検証
応用分野に応じた製品化に向けた仕様検討・決定


●今回の提案内容
 キャビティ増幅周波数変調分光法(CEFMS法)を用いた小型で高感度な微量気体計測装置の実用化に向け,ガス計測技術を持つ企業との意見交換を行うための募集をする。

●論文/特許実績
投稿準備中論文:1本
出願準備中:1本
関連論文
  N. Kanno, K. Tonokura, and M. Koshi, "Equilibrium constant of the HO2-H2O complex formation and kinetics of HO2 + HO2-H2O: Implications for tropospheric chemistry", J. Geophys. Res.111, D20312, doi:10.1029/2005JD006805 (2006).
  菅野望,越光男,戸野倉賢一,“近赤外分光法を用いたHO2の反応追跡”,分光研究,53, 295 (2004)
学会発表
  小林直人,戸野倉賢一,“近赤外レーザー分光法によるN2Oの高感度検出”,第22回化学反応討論会,岡崎 2006年6月7日.
  戸野倉賢一,小林直人,“周波数変調吸収分光法によるN2Oの高感度計測”,第44回燃焼シンポジュウム,広島,2006年12月7日.


●備 考
 本成果は,新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO技術開発機構)産業技術研究助成事業による研究成果です。

【本件に関する問い合わせ先】
東京大学 環境安全研究センター   戸野倉助教授
TEL:03-5841-2119 FAX:03-5841-2119
e-mail:tonkura@esc.u-tokyo.ac.jp
URL:http://www.esc.u-tokyo.ac.jp/~tonokura/

【ニュースリリースはこちら】
  ・サブppbレベルでのガス計測を小型装置で可能に フィールド環境計測装置,半導体製造装置への組込みなど応用分野を拡大 [2007年02月28日]
【関連記事】
  ・半導体などの製造装置組込みを想定したガス計測技術 東京大学が吸収分光法の高感度化を実現 [2007年03月15日]


記事要点掲載先:Tech-On!


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