CRDSを用いた同位体比の高精度測定技術の開発及び三重点への同位体比の影響評価

基于CRDS的高精度同位素比测量技术的开发及同位素比对三相点影响的评估

基本信息

批准号：
22H02113
负责人：
橋口幸治
金额：
$ 7.57万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

水の同位体比を測定毎の校正(検量線の作成)なく高精度に測定可能な技術の開発を目指して、キャビティリングダウン分光法(CRDS)を用いた測定装置の高度化を進めた。存在率の低い、例えば17Oの含まれた水を測定するためには、小さな吸収線を精確に測定する必要がある。そのための測定装置の開発、および得られたスペクトルデータの解析方法の検討を行った。共振器内の圧力の制御を可能にし、圧力を変えた状態でのスペクトル測定を実現させた。減圧した状態での測定が可能となり、吸収線同士の重なりを減らして測定することが可能となった。スペクトル測定で生じるノイズ成分の除去も行うことができた。開発した装置を用いて、17Oの含まれた水を測定できるように装置の拡張を進めた。また、同位体比の定まった水を精確に測定可能となる手法の検討も進めた。測定装置の残留水分を評価し、大気中からの水の混入の検証、配管からの吸着脱離水分の検証を行った。温度計校正に必須な温度定点である水の三重点温度の精度を向上させ、温度計校正の信頼性の向上に繋げるため、同位体比が水の三重点温度に与える影響の評価を目指し、水の三重点温度の精密測定の開発を進めた。同位体比の定まった水を、大気中の水の影響なくアンプルに充填可能となるシステムの検討を行った。また、水の三重点温度を不純物の影響を受けずに測定可能となる測定手法の開発を進めた。断熱カロリメトリ法を用いた三重点温度の測定を目指し、装置の作成を進めた。

为了开发一种可以高精度测量水比率的技术，而无需校准（创建校准曲线），我们在改善使用腔戒指光谱（CRDS）改进复杂测量设备方面取得了进步。要测量含有低丰度的水，例如17o，有必要准确测量小吸收线。开发了一个测量设备来实现这一目标，并研究了所获得的光谱数据。可以控制谐振器内部的压力，并在变化时可以实现光谱测量值。可以在降压下进行测量，并且可以通过减少吸收线之间的重叠来进行测量。光谱测量产生的噪声组件也可以去除。使用开发的设备，扩展了设备，以允许测量水中含有的17o水。我们还研究了一种允许以固定同位素比准确测量水的方法。评估了测量装置中的残留水分，并将水从大气中混合，并验证了吸附的水分并从管道上解吸。为了提高水的三分温度的准确性，这是温度计校准必不可少的温度固定点，并提高温度计校准的可靠性，我们一直在开发对水的三点温度的精确测量，旨在评估同位素比对水温度的效果。我们研究了一个系统，该系统允许具有固定同位素比的水填充到不带大气水的影响的情况下。此外，我们一直在开发一种测量方法，该方法允许在不受杂质影响的情况下测量水的三点温度。开发设备的目的是使用热绝缘量热法测量三分温度。