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プロジェクト「元素分離・分析研究」

研究の内容

量子ビームプロセシングの研究として,レーザー照射による元素の分離・分析技術の構築に係る要素技術の開発およびイオン・電子ビーム付加効果を駆使した新奇材料創製と評価を行っています。

研究の紹介

(1) 廃液中にレーザー光を照射し貴金属採取

廃液中に存在する貴金属イオンが選択的に還元中性化する特殊なレーザー光を照射すると微粒子に成長(写真)して、その貴金属だけを集めて取り出すことができます。

レーザーを照射微粒子

(2) ナノ材料にイオンビームを照射し新奇材料創製

カーボンナノチューブにシリコンを反応させて作製したSiCナノチューブにイオンビームを照射すると、一見変化が無い様に見えますが、構造が変化していることがわかりました。新奇材料創製に向けて研究を進めています。

イオンビーム照射

(3) レーザー結晶にガンマ線を照射

原子炉内でのレーザー発振器の適用を目指して、レーザー結晶に対する放射線の影響を調べています。ガンマ線照射下でもレーザー発振が可能なこと、ガンマ線励起による結晶からの発光量が線量率に比例して増加することを明らかにしました。

ガンマ線を照射

(4) 液体にレーザー光を照射

水溶液にレーザーを集光するとプラズマができて発光します。この発光スペクトルを観測して、水溶液中にどのような元素が含まれているかを定量的に分析することができます。

液体にレーザーを照射

~ 最近のトピックス ~

レーザー光照射で大径微粒子が形成

【研究の紹介】(1)で、廃液中に存在するパラジウムイオンを対象とした実験を行い、レーザー光照射と同時に放射光を照射して還元から微粒子形成の様子をその場で観測することに成功しました。その結果、レーザー光の照射が還元だけでなく微粒子の成長促進に関与していることを突き止めました。

大径粒子形成