JP3349258B2 - 水素同位体比分析法 - Google Patents
水素同位体比分析法Info
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- JP3349258B2 JP3349258B2 JP09831194A JP9831194A JP3349258B2 JP 3349258 B2 JP3349258 B2 JP 3349258B2 JP 09831194 A JP09831194 A JP 09831194A JP 9831194 A JP9831194 A JP 9831194A JP 3349258 B2 JP3349258 B2 JP 3349258B2
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- hydrogen
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水素同位体比分析法に
関する。例えば、核融合炉燃料循環システム（同位体分
離装置、排ガス処理装置等）でのプロセスガス分析に使
用される水素同位体比分析法に適用できるものであり、
更に、単に水素原子が含有されている分子の水素同位体
の分析にも応用可能である。
関する。例えば、核融合炉燃料循環システム（同位体分
離装置、排ガス処理装置等）でのプロセスガス分析に使
用される水素同位体比分析法に適用できるものであり、
更に、単に水素原子が含有されている分子の水素同位体
の分析にも応用可能である。
【０００２】
【従来の技術】従来は、質量分析にて、同位体分析を行
っていた為、バッチ分析のみ可能であり、しかも同質量
成分（Ｄ2とＨe等）の同定は不可能であり、感度も10〜
100ppmと低かった。放射化分析は感度が高く、トリチウ
ム（Ｔ）の分析が可能であるが、安定同位体である重水
素（Ｄ）と軽水素（Ｈ）の分析は原理的に不可能であ
る。
っていた為、バッチ分析のみ可能であり、しかも同質量
成分（Ｄ2とＨe等）の同定は不可能であり、感度も10〜
100ppmと低かった。放射化分析は感度が高く、トリチウ
ム（Ｔ）の分析が可能であるが、安定同位体である重水
素（Ｄ）と軽水素（Ｈ）の分析は原理的に不可能であ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術に鑑みてなされてものであり、放射化分析並みの高感
度であり、しかも安定同位体である重水素（Ｄ）と軽水
素（Ｈ）を同精度にて計測し得る水素同位体比分析法を
提供することを目的とする。
術に鑑みてなされてものであり、放射化分析並みの高感
度であり、しかも安定同位体である重水素（Ｄ）と軽水
素（Ｈ）を同精度にて計測し得る水素同位体比分析法を
提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明の構成はパルスノズルにより真空チャンバ内に導入
される試料ガスである水素原子の三種類の同位体である
軽水素、重水素、トリチウムを含有する気体分子及び容
易にガス化可能な分子に対して、同位体効果に起因する
同位体シフトを利用し、特定同位体を含有する分子のみ
を電子励起状態とし、引き続いて第二段階以降の励起に
より、電子励起状態にある分子のみをイオン化して検出
することで、前記同位体の濃度を定量することを特徴と
する。ここで、特定の波長のレーザ光を照射することに
より、特定同位体を含有する分子のみを電子励起状態と
し、また、電子励起状態にある分子のみをイオン化する
ことができる。
発明の構成はパルスノズルにより真空チャンバ内に導入
される試料ガスである水素原子の三種類の同位体である
軽水素、重水素、トリチウムを含有する気体分子及び容
易にガス化可能な分子に対して、同位体効果に起因する
同位体シフトを利用し、特定同位体を含有する分子のみ
を電子励起状態とし、引き続いて第二段階以降の励起に
より、電子励起状態にある分子のみをイオン化して検出
することで、前記同位体の濃度を定量することを特徴と
する。ここで、特定の波長のレーザ光を照射することに
より、特定同位体を含有する分子のみを電子励起状態と
し、また、電子励起状態にある分子のみをイオン化する
ことができる。
【０００５】
【作用】水素原子は三種類の同位体を有するため、水素
分子は次のように６種類の混合体となる。 ＨＨ，ＨＤ，ＨＴ，ＤＤ，ＤＴ，ＴＴ これらの分子のスペクトルには、質量に起因する僅かな
差（同位体シフト）が存在する。例えば、ＨＨ（＝
Ｈ2）の基本振動数ωに対して、同位体を含む分子の基
本振動数ωiは、次のような関係がある。 ωi／ω＝（μ／μi）1/2 但し、μ，μiはそれぞれＨ2、安定同位体を含む水素分
子の換算質量である。
分子は次のように６種類の混合体となる。 ＨＨ，ＨＤ，ＨＴ，ＤＤ，ＤＴ，ＴＴ これらの分子のスペクトルには、質量に起因する僅かな
差（同位体シフト）が存在する。例えば、ＨＨ（＝
Ｈ2）の基本振動数ωに対して、同位体を含む分子の基
本振動数ωiは、次のような関係がある。 ωi／ω＝（μ／μi）1/2 但し、μ，μiはそれぞれＨ2、安定同位体を含む水素分
子の換算質量である。
【０００６】従って、適切なレーザ光を使用すれば、同
位体シフトを利用して特定の分子のみを選択的に励起可
能である。更に、励起された分子のみがイオン化するよ
うにな波長のレーザ光を照射することで、特定の分子の
みをイオン化することが可能となる。
位体シフトを利用して特定の分子のみを選択的に励起可
能である。更に、励起された分子のみがイオン化するよ
うにな波長のレーザ光を照射することで、特定の分子の
みをイオン化することが可能となる。
【０００７】即ち、レーザ光にて目的同位体を含む分子
のみを選択的にイオン化すれば、このイオンの存在はイ
オン検出器で検出することができる。イオン検出器に流
れる電流（イオン信号）はイオンの濃度に相関してお
り、レーザ波長を掃引し、各同位体に対する電流の大き
さを測定し、その比を計算することにより、各同位体の
存在比が求まる。例えば、２次電子増倍管のイオン検出
器を使用してイオンを検出することにより、同位体比分
析が可能となる。ここで、イオン検出は、レーザ光の強
い散乱が検出の妨害とならないため高感度な検出が可能
となる。
のみを選択的にイオン化すれば、このイオンの存在はイ
オン検出器で検出することができる。イオン検出器に流
れる電流（イオン信号）はイオンの濃度に相関してお
り、レーザ波長を掃引し、各同位体に対する電流の大き
さを測定し、その比を計算することにより、各同位体の
存在比が求まる。例えば、２次電子増倍管のイオン検出
器を使用してイオンを検出することにより、同位体比分
析が可能となる。ここで、イオン検出は、レーザ光の強
い散乱が検出の妨害とならないため高感度な検出が可能
となる。
【０００８】例えば、Ｈ2とＨＤの分離を例にとり説明
すると、Ｈ2とＨＤの分光定数は以下のようになる。 Ｈ2／cm-1 ＨＤ／cm-1 基底状態（Ｘ）のω 4401.213 3813.15 励起状態（Ｃ）のω 2443.77 2119.65 実際には、基本振動数以外に非調和光、回転定数等を考
慮して振動回転スペクトルの波長を計算する必要があ
る。一例として、Ｃ（ｖ＝１）←Ｘ（ｖ＝０）吸収の回
転線の波長はＲ（１）では、次のように計算される。 Ｈ2 ＝101482.74cm -1（〜98.5nm） ＨＤ＝101305.79cm -1（〜98.7nm）
すると、Ｈ2とＨＤの分光定数は以下のようになる。 Ｈ2／cm-1 ＨＤ／cm-1 基底状態（Ｘ）のω 4401.213 3813.15 励起状態（Ｃ）のω 2443.77 2119.65 実際には、基本振動数以外に非調和光、回転定数等を考
慮して振動回転スペクトルの波長を計算する必要があ
る。一例として、Ｃ（ｖ＝１）←Ｘ（ｖ＝０）吸収の回
転線の波長はＲ（１）では、次のように計算される。 Ｈ2 ＝101482.74cm -1（〜98.5nm） ＨＤ＝101305.79cm -1（〜98.7nm）
【０００９】波数単位での差は〜177cm-1であり、通常
の色素レーザの分解能で十分に識別可能である。この遷
移は、真空紫外領域の波長であるが、図２に示すように
〜300nmの３光子吸収にて励起することが可能である。
または〜197nmの２光子吸収でも励起可能である。Ｈ2分
子のイオンポテンシャルは15.45eV(＝〜124527cm-1）で
あるので、さらに〜430nmの可視光を吸収させることで
イオン化可能である。イオン化領域は連続吸収であるの
で、波長依存性は殆どないが、励起されていない分子は
仮に〜430nmのレーザ光を吸収してもイオンになること
はない。従って、Ｈ2またはＨＤのどちらかのを選択的
にイオン化することができる。
の色素レーザの分解能で十分に識別可能である。この遷
移は、真空紫外領域の波長であるが、図２に示すように
〜300nmの３光子吸収にて励起することが可能である。
または〜197nmの２光子吸収でも励起可能である。Ｈ2分
子のイオンポテンシャルは15.45eV(＝〜124527cm-1）で
あるので、さらに〜430nmの可視光を吸収させることで
イオン化可能である。イオン化領域は連続吸収であるの
で、波長依存性は殆どないが、励起されていない分子は
仮に〜430nmのレーザ光を吸収してもイオンになること
はない。従って、Ｈ2またはＨＤのどちらかのを選択的
にイオン化することができる。
【００１０】この結果、選択励起波長を調整するのみ
で、目的同位体を含有する分子のみを選択的にイオン化
させることができる。ここでは、水素分子の場合につい
て述べたが、水素を含有する他の分子形、例えば、Ｈ2
Ｏ，ＮＨ3においても、ＨがＤ及びＴに置換された場合
に同位体シフトが生じるために、適切なレーザー光にて
選択励起を行うことが可能である。従って、単に水素同
位体を検出するだけでなく、その分子形に関する情報を
得ることも原理的に可能である。
で、目的同位体を含有する分子のみを選択的にイオン化
させることができる。ここでは、水素分子の場合につい
て述べたが、水素を含有する他の分子形、例えば、Ｈ2
Ｏ，ＮＨ3においても、ＨがＤ及びＴに置換された場合
に同位体シフトが生じるために、適切なレーザー光にて
選択励起を行うことが可能である。従って、単に水素同
位体を検出するだけでなく、その分子形に関する情報を
得ることも原理的に可能である。
【００１１】ここで、「回転線の波長」とは、分子の電
子スペクトルの回転構造の波長を意味する。分子のエネ
ルギーには、電子エネルギー、振動エネルギー、回転エ
ネルギー等があり、電子スペクトルではこの三つに関連
した電子構造、振動構造、回転構造に関する情報が得ら
れる。赤外スペクトルではエネルギーが低いために、振
動構造、回転構造の情報しか得られない。また、マイク
波では回転構造の情報しか得られない。そこでマイクロ
波吸収スペクトルのことを回転スペクトルと呼ぶことが
あり、この回転スペクトルの波長のことを回転線の波長
と呼称することがある。本発明においては、電子スペク
トルを対象としているために正確には電子振動スペクト
ルの波長と呼ぶほうが正確であるが、不必要に長い表現
となるので慣習的に回転線と呼ぶこととする。
子スペクトルの回転構造の波長を意味する。分子のエネ
ルギーには、電子エネルギー、振動エネルギー、回転エ
ネルギー等があり、電子スペクトルではこの三つに関連
した電子構造、振動構造、回転構造に関する情報が得ら
れる。赤外スペクトルではエネルギーが低いために、振
動構造、回転構造の情報しか得られない。また、マイク
波では回転構造の情報しか得られない。そこでマイクロ
波吸収スペクトルのことを回転スペクトルと呼ぶことが
あり、この回転スペクトルの波長のことを回転線の波長
と呼称することがある。本発明においては、電子スペク
トルを対象としているために正確には電子振動スペクト
ルの波長と呼ぶほうが正確であるが、不必要に長い表現
となるので慣習的に回転線と呼ぶこととする。
【００１２】
【実施例】以下、本発明について、図面に示す実施例を
参照して詳細に説明する。 〔実施例１〕本発明の一実施例を図１に示す。同図に示
すように、パルスドライバー２で制御されるパルスノズ
ル３を通じて試料ガス１が真空チャンバ４内に導入さ
れ、断熱膨張過程にて極低温状態に冷却される。パルス
ドライバー２は、パルス発生器５により発生したパルス
信号にて制御される。
参照して詳細に説明する。 〔実施例１〕本発明の一実施例を図１に示す。同図に示
すように、パルスドライバー２で制御されるパルスノズ
ル３を通じて試料ガス１が真空チャンバ４内に導入さ
れ、断熱膨張過程にて極低温状態に冷却される。パルス
ドライバー２は、パルス発生器５により発生したパルス
信号にて制御される。
【００１３】ここで、パルスノズル３を用いるのは、使
用ガス量を節約し、真空系の負担を軽くするためであ
る。試料ガスを連続して導入する場合には、断熱膨張効
果にて分子を冷却するために、より大型の真空系が必要
となる。試料ガス１としては、Ｈ2とＤ2の混合ガスが用
いられ、キャリアガスとしてＨeを含有している。
用ガス量を節約し、真空系の負担を軽くするためであ
る。試料ガスを連続して導入する場合には、断熱膨張効
果にて分子を冷却するために、より大型の真空系が必要
となる。試料ガス１としては、Ｈ2とＤ2の混合ガスが用
いられ、キャリアガスとしてＨeを含有している。
【００１４】一方、パルス発生器５により一定のディレ
イをかけたパルス信号が励起用ＹＡＧレーザ６，７に送
られ、これら励起用ＹＡＧレーザ６，７を発振させるよ
うにしている。更に、光パラメトリック発振（ＯＰＯ）
結晶８より発生した可視光が第２高調波（ＳＨＧ）結晶
９にて紫外線に変換された後、選択励起用の〜300nmの
レーザ光として真空チャンバ４内に導かれ、また、光パ
ラメトリック結晶１０より発生した可視光はイオン化用
の〜430nmのレーザ光として真空チャンバ４内に導かれ
る。
イをかけたパルス信号が励起用ＹＡＧレーザ６，７に送
られ、これら励起用ＹＡＧレーザ６，７を発振させるよ
うにしている。更に、光パラメトリック発振（ＯＰＯ）
結晶８より発生した可視光が第２高調波（ＳＨＧ）結晶
９にて紫外線に変換された後、選択励起用の〜300nmの
レーザ光として真空チャンバ４内に導かれ、また、光パ
ラメトリック結晶１０より発生した可視光はイオン化用
の〜430nmのレーザ光として真空チャンバ４内に導かれ
る。
【００１５】パルス発生器５から励起用ＹＡＧレーザ
６，７へ送る信号に一定のディレイをかけるのは、パル
スにて導入された試料ガス１が真空チャンバ４内の所定
の位置にあるときに、レーザ光を照射するようにタイミ
ングを調整するためである。真空チャンバ４内で試料ガ
ス１にレーザ光が照射されることにより発生するイオン
１１は、飛行時間型質量分析計（ＴＯＦＭＳ）１２にて
質量分析される。飛行時間型質量分析計１２はイオンの
存在による電流を測定し、イオン信号(Ion Signal)はプ
リアンプ１３にて増幅され、デジタルオシロスコープ１
４に表示される。
６，７へ送る信号に一定のディレイをかけるのは、パル
スにて導入された試料ガス１が真空チャンバ４内の所定
の位置にあるときに、レーザ光を照射するようにタイミ
ングを調整するためである。真空チャンバ４内で試料ガ
ス１にレーザ光が照射されることにより発生するイオン
１１は、飛行時間型質量分析計（ＴＯＦＭＳ）１２にて
質量分析される。飛行時間型質量分析計１２はイオンの
存在による電流を測定し、イオン信号(Ion Signal)はプ
リアンプ１３にて増幅され、デジタルオシロスコープ１
４に表示される。
【００１６】次に、本実施例における同位体比分析を行
う手法について説明する。試料ガス１として用いるＨ2
とＤ2の混合ガスに、Ｈ2、Ｄ2以外にＨＤも含まれると
きには、三種類の分子が存在する。この各分子におい
て、選択励起用のレーザ光の波長を次のようにあらわ
す。 Ｈ2 … ωH2 Ｄ2 … ωD2 ＨＤ … ωHD
う手法について説明する。試料ガス１として用いるＨ2
とＤ2の混合ガスに、Ｈ2、Ｄ2以外にＨＤも含まれると
きには、三種類の分子が存在する。この各分子におい
て、選択励起用のレーザ光の波長を次のようにあらわ
す。 Ｈ2 … ωH2 Ｄ2 … ωD2 ＨＤ … ωHD
【００１７】先ず、波長ωH2の選択励起用レーザ光を試
料ガス１に照射することにより、Ｈ 2が選択的に励起さ
れ、更に、イオン化用レーザ光を照射することにより、
励起状態にあるＨ2が選択的にイオン化される。このイ
オンは飛行時間型質量分析計１２で検出され、イオン濃
度に相関した電流が得られる。この結果Ｈ2分子の濃度
が求められる。同様にして、波長ωD2のレーザ光を照射
することでＤ2分子の濃度が、波長ωH Dのレーザ光を照
射することでＨＤ分子の濃度がそれぞれ求められる。従
って、この濃度比を算出することにより、目的とする同
位体比を求めることが可能となる。
料ガス１に照射することにより、Ｈ 2が選択的に励起さ
れ、更に、イオン化用レーザ光を照射することにより、
励起状態にあるＨ2が選択的にイオン化される。このイ
オンは飛行時間型質量分析計１２で検出され、イオン濃
度に相関した電流が得られる。この結果Ｈ2分子の濃度
が求められる。同様にして、波長ωD2のレーザ光を照射
することでＤ2分子の濃度が、波長ωH Dのレーザ光を照
射することでＨＤ分子の濃度がそれぞれ求められる。従
って、この濃度比を算出することにより、目的とする同
位体比を求めることが可能となる。
【００１８】上記実施例では、電流信号の強度比が濃度
比になるため、単にオシロスコープ１４で観測される電
圧の比を計算することにより、同位体比が求められる。
質量スペクトルの計測結果を図３に示す。同図に示すよ
うに、励起波長を変更することで、選択的励起が生じて
いることが判る。また、Ｈ2、Ｄ2の中間にある小さい信
号はＨＤに起因する信号であると考えられる。
比になるため、単にオシロスコープ１４で観測される電
圧の比を計算することにより、同位体比が求められる。
質量スペクトルの計測結果を図３に示す。同図に示すよ
うに、励起波長を変更することで、選択的励起が生じて
いることが判る。また、Ｈ2、Ｄ2の中間にある小さい信
号はＨＤに起因する信号であると考えられる。
【００１９】尚、図３では縦軸を相対強度で表してい
る。実際の計測では、オシロスコープ等を使用するた
め、縦軸は電圧（ｖ）となる為、絶対強度を求めるため
には、レーザ強度の補正、プリアンプの増幅率の補正等
の装置の補正をする必要がある。但し、これらの補正を
行っても、同位体比算出の際には信号強度比を算出する
ために、相対強度比をとった価と同じとなる。
る。実際の計測では、オシロスコープ等を使用するた
め、縦軸は電圧（ｖ）となる為、絶対強度を求めるため
には、レーザ強度の補正、プリアンプの増幅率の補正等
の装置の補正をする必要がある。但し、これらの補正を
行っても、同位体比算出の際には信号強度比を算出する
ために、相対強度比をとった価と同じとなる。
【００２０】〔実施例２〕本発明の他の実施例を図４に
示す。本実施例は、質量分析装置を使用しないモニタリ
ング装置として構成したものである。同図に示すよう
に、パルス発生器２１により生成されるパルス信号はト
リガーとして励起用ＹＡＧレーザ２２、２３へ出力さ
れ、これら励起用ＹＡＧレーザ２２、２３が制御され
る。更に、光パラメトリック発振結晶２４、第２高調波
結晶２５を経て、選択励起用レーザ光が計測チャンバー
２７内へ導かれると共に光パラメトリック発振結晶２６
を経てイオン化用レーザが計測チャンバー２７へ導かれ
る。
示す。本実施例は、質量分析装置を使用しないモニタリ
ング装置として構成したものである。同図に示すよう
に、パルス発生器２１により生成されるパルス信号はト
リガーとして励起用ＹＡＧレーザ２２、２３へ出力さ
れ、これら励起用ＹＡＧレーザ２２、２３が制御され
る。更に、光パラメトリック発振結晶２４、第２高調波
結晶２５を経て、選択励起用レーザ光が計測チャンバー
２７内へ導かれると共に光パラメトリック発振結晶２６
を経てイオン化用レーザが計測チャンバー２７へ導かれ
る。
【００２１】イオン用レーザの波長は一定で良いが、励
起用レーザの波長は同位体に応じて変化させる必要があ
る。その為、光パラメトリック発振結晶２４を制御する
計算器３２が設けられている。計測チャンバー２７内に
は、サンプリング装置３３と排気装置３４の流量を調整
することで、常時試料が流されている。計測チャンバー
２７内の圧力は、数Ｔｏｒｒ程度が適当である。計測チ
ャンバー２７内には、生成したイオン２８を検出するた
めの電極２９が配置されている。一方の電極２９は、安
定化電源３０により電圧が印加されており、他方の電極
３９はプリアンプ３１に接続されている。
起用レーザの波長は同位体に応じて変化させる必要があ
る。その為、光パラメトリック発振結晶２４を制御する
計算器３２が設けられている。計測チャンバー２７内に
は、サンプリング装置３３と排気装置３４の流量を調整
することで、常時試料が流されている。計測チャンバー
２７内の圧力は、数Ｔｏｒｒ程度が適当である。計測チ
ャンバー２７内には、生成したイオン２８を検出するた
めの電極２９が配置されている。一方の電極２９は、安
定化電源３０により電圧が印加されており、他方の電極
３９はプリアンプ３１に接続されている。
【００２２】プリアンプ３１の電流は計算器３２により
処理され、特定波長におけるイオン信号強度が求まり、
これにより特定同位体の濃度を求められる。例えば、特
定同位体の濃度が既知である標準ガスを試料として、特
定波長によるイオン信号強度を求めておき、検量線を作
成する。その後、実際の試料ガスによるイオン信号強度
を測定し、検量線から同位体の濃度を算出する。尚、こ
の検量線を作成して濃度を求める操作は、原子吸収法、
ＩＣＰ発光分析法等の機器分析において通常実施されて
いることである。
処理され、特定波長におけるイオン信号強度が求まり、
これにより特定同位体の濃度を求められる。例えば、特
定同位体の濃度が既知である標準ガスを試料として、特
定波長によるイオン信号強度を求めておき、検量線を作
成する。その後、実際の試料ガスによるイオン信号強度
を測定し、検量線から同位体の濃度を算出する。尚、こ
の検量線を作成して濃度を求める操作は、原子吸収法、
ＩＣＰ発光分析法等の機器分析において通常実施されて
いることである。
【００２３】尚、イオン信号(Ion Signal)は、イオン検
出器に生じた電流のことを意味しますが、実際の測定で
は、電流を電圧に変換して測定している。前述した実施
例においては、軽水素と重水素との混合気体を試料ガス
として用いていたが、これに限るものではなく、トリチ
ウム（Ｔ）を含む混合気体であっても同様に本発明は適
用できるものである。
出器に生じた電流のことを意味しますが、実際の測定で
は、電流を電圧に変換して測定している。前述した実施
例においては、軽水素と重水素との混合気体を試料ガス
として用いていたが、これに限るものではなく、トリチ
ウム（Ｔ）を含む混合気体であっても同様に本発明は適
用できるものである。
【００２４】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、同位体効果に起因する同位体シフトを利用し
て、特定同位体を含有する分子のみをイオン化して検出
するようにしたので、放射化分析並みの高感度分析にて
水素同位体の濃度を求めることが可能となった。
たように、同位体効果に起因する同位体シフトを利用し
て、特定同位体を含有する分子のみをイオン化して検出
するようにしたので、放射化分析並みの高感度分析にて
水素同位体の濃度を求めることが可能となった。
【図１】本発明の一実施例に係る基礎試験装置の構成図
である。
である。
【図２】Ｈ2とＨＤのイオン化スキームの一例を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図３】質量スペクトルの計測例を示すグラフである。
【図４】本発明の他の実施例に係るモニタリング装置の
構成図である。
構成図である。
１ 試料ガス ２ パルスドライバー ３ パルスノズル ４ 真空チャンバー ５，２１ パルス発生器 ６，７，２２，２３ 励起用ＹＡＧレーザ ８，１０，２４，２６ 光パラメトリック（ＯＰＯ）発
振結晶 ９，２５ 第２高調波（ＳＨＧ）結晶 １１，２８ イオン １２ 飛行時間型質量分析装置（ＴＯＦＭＳ） １３ プリアンプ １４ デジタルオシロスコープ ２７ 計測チャンバー ２９ 電極 ３０ 安定化電源 ３１ プリアンプ ３２ 計算器 ３３ サンプリング装置 ３４ 排気装置
振結晶 ９，２５ 第２高調波（ＳＨＧ）結晶 １１，２８ イオン １２ 飛行時間型質量分析装置（ＴＯＦＭＳ） １３ プリアンプ １４ デジタルオシロスコープ ２７ 計測チャンバー ２９ 電極 ３０ 安定化電源 ３１ プリアンプ ３２ 計算器 ３３ サンプリング装置 ３４ 排気装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−146862（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−207825（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−191955（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−160361（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 27/60 - 27/70 H01J 40/00 - 49/48
Claims (3)
- 【請求項１】 パルスノズルにより真空チャンバ内に導
入される試料ガスである水素原子の三種類の同位体であ
る軽水素、重水素、トリチウムを含有する気体分子及び
容易にガス化可能な分子に対して、同位体効果に起因す
る同位体シフトを利用し、特定同位体を含有する分子の
みを電子励起状態とし、引き続いて第二段階以降の励起
により、電子励起状態にある分子のみをイオン化して検
出することで、前記同位体の濃度を定量することを特徴
とする水素同位体比分析法。 - 【請求項２】 特定の波長のレーザ光を照射することに
より、特定同位体を含有する分子のみを電子励起状態と
することを特徴とする請求項１記載の水素同位体比分析
法。 - 【請求項３】 特定の波長のレーザ光を照射することに
より、電子励起状態にある分子のみをイオン化すること
を特徴とする請求項１又は２記載の水素同位体比分析
法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09831194A JP3349258B2 (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | 水素同位体比分析法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09831194A JP3349258B2 (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | 水素同位体比分析法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07306183A JPH07306183A (ja) | 1995-11-21 |
| JP3349258B2 true JP3349258B2 (ja) | 2002-11-20 |
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ID=14216386
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09831194A Expired - Fee Related JP3349258B2 (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | 水素同位体比分析法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3349258B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114152660A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-08 | 中国工程物理研究院材料研究所 | 一种金属材料不同深度氢及其同位素含量检测装置及方法 |
| CN114280005A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-05 | 中国工程物理研究院材料研究所 | 一种氢及氢同位素的快速分析检测装置及方法 |
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-
1994
- 1994-05-12 JP JP09831194A patent/JP3349258B2/ja not_active Expired - Fee Related
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