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METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING QUANTITY OF HOMOLOGUE AND ISOMER OF DIOXINS BY USING LASER SPECTROSCOPY METHOD commons

Patent code P110005018
Posted date Aug 18, 2011
Application number P2002-131672
Publication number P2003-322615A
Patent number P3706910
Date of filing May 7, 2002
Date of publication of application Nov 14, 2003
Date of registration Aug 12, 2005
Inventor
  • (In Japanese)加藤 肇
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人神戸大学
Title METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING QUANTITY OF HOMOLOGUE AND ISOMER OF DIOXINS BY USING LASER SPECTROSCOPY METHOD commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and an apparatus which do not separate a mixture of homologues and isomers of dioxins, maintain its state and determine a quantity at a high resolution by using a laser spectroscopy method.
SOLUTION: In the method for determining a quantity of the homologues and the isomers of the dioxins by using the laser spectroscopy method, a doppler free two- photon absorption spectrum of a sample of the dioxins, a doppler free absorption spectrum of an iodine molecule and an etalon mark are simultaneously measured by a variable wave number single mode laser light, an absolute wave number of the doppler free two-photon absorption spectrum of the sample of the dioxins is calibrated, locations (absolute wave numbers) and intensity of spectral lines of the doppler free two-photon absorption spectrum obtained from a mixture sample of the homologues and the isomers of unknown dioxins and polychlorinated biphenyl (PCBs) and the doppler free two-photon absorption spectrum of the homologues and the isomers of the dioxins and the polychlorinated biphenyl (PCBs) predetermined as an analytical curve are compared, and kinds and contents of the homologues and the isomers of the dioxins and the polychlorinated biphenyl (PCBs) in the mixture are determined.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


ダイオキシン類は、塩化ビニール等塩素系のゴミを焼却する場合に、不完全燃焼することによって発生し、従来焼却灰や飛灰等は素掘り処分場に埋め立て処理されていた。かかるダイオキシンは環境汚染を引き起こす。近年ダイオキシン類は発ガン性や催奇形性があることが判明し、大気汚染、廃棄物処理の観点からダイオキシン類の処理が注目を集めている。ここに、ダイオキシン類とは、ポリ塩化ビフェニル(PCB),ポリ塩化フェノール(PCP)、ポリ塩化-p-ジベンゾダイオキシン(PCDD)及びポリ塩化ジベンゾジオキシン等(PCDF)のハロゲン化芳香族化合物を含むものとする。



ダイオキシン類の多くの同族体・異性体は、個々に毒性は大きく異なっているが、これらの定量分析は、従来、同族体・異性体の混合物をクロマトグラフ法等で分離した後に質量分析を用いて行なわれている。また、可視・紫外光吸収および発光スペクトル、赤外線吸収・ラマン散乱スペクトルによるダイオキシン類の同族体・異性体の定量分析も提案されている。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、ダイオキシン類の同族体・異性体のレーザー分光法による定量方法及び装置に関する。より詳しく述べると、本発明は、ドップラーフリー2光子吸収分光法に基づくダイオキシン類の同族体・異性体の定量方法及び装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
以下の工程(1)~(5)からなる、ダイオキシン類の同族体・異性体のレーザー分光法による定量方法。
(1)波数可変単一モードレーザー光を3つの光に分割し、それぞれの光を用いて(i)ダイオキシン類試料のドップラーフリー2光子吸収スペクトル、(ii)ヨウ素分子のドップラーフリー吸収スペクトル、(iii)エタロンマークを同時に測定する。
(2)絶対波数が既知のヨウ素分子のドップラーフリー吸収スペクトル集(JSPS発行、ISBN 4-89114-000-3)を参照することにより、上記(ii)のスペクトル線の絶対波数を決定する。これを基準とし、上記(iii)を目盛とすることにより基準の吸収線との差波数から、上記(i)のスペクトル線の絶対波数を決定する。
(3)上記(1)~(2)の方法で、定量分析したいダイオキシン類の同族体・異性体の各々について、種々の濃度でドップラーフリー2光子吸収スペクトルを測定し、ダイオキシン類の同族体・異性体の各々について検量線としての濃度依存性データーを含むドップラーフリー2光子吸収スペクトルを予め決定する。
(4)定量分析したいダイオキシン類の同族体・異性体混合物試料について、上記(1)の方法でドップラーフリー2光子吸収スペクトルを測定する。
(5)該混合物試料についての測定ドップラーフリー2光子吸収スペクトルと該検量線としてのドップラーフリー2光子吸収スペクトルとをスペクトル線の位置・強度について比較して、該混合物中のダイオキシン類の同族体・異性体の種類と含量とを決定する。

【請求項2】
 
外部磁場及び/又は外部電場を付与しエネルギー分裂を行なうことによって分析精度を向上することを特徴とする、請求項1記載のダイオキシン類の同族体・異性体のレーザー分光法による定量方法。

【請求項3】
 
両端部に互いに平行とした反射板が向かい合った光共振器と、ビームスプリッターを介して光共振器の入射端部に連結され連続的に波数を変えた単一モードレーザー光が発光する波数可変単一モードレーザー装置と、該ビームスプリッターを介して該波数可変単一モードレーザー装置に連結されたヨウ素スペクトル測定装置とエタロンマーク測定装置と、光共振器の出射端部に連結されて波数掃引に応じて共鳴条件を満足するよう共振器長を自動制御する共振器制御装置と、光共振器の内部に設置される試料セル内で共振発光した光を検出する発光検出装置と、自動制御計測装置とからなり、自動検出装置の入力側にヨウ素スペクトル測定装置とエタロンマーク測定装置と光検出器とが連結され、自動制御計測装置の出力側には波数可変単一モードレーザー装置が連結され、自動制御計測装置によって、波数可変単一モードレーザーの制御・波数掃引をおこなうと共に、発光検知装置からの出力、エタロンマーク測定装置からの出力、ヨウ素スペクトル測定装置からの出力を取りこみ、(i)定量分析したいダイオキシン類の同族体・異性体の各々について、種々の濃度で測定して得た検量線としての濃度依存性データーを含むドップラーフリー2光子吸収スペクトル、絶対波数を決定するのに使用する(ii)ヨウ素分子のドップラーフリー吸収スペクトル、相対波数を測る目盛としての(iii)エタロンマークを計測・記録する。定量分析したいダイオキシン類の同族体・異性体混合物試料についての測定ドップラーフリー2光子吸収スペクトルと該検量線としてのドップラーフリー2光子吸収スペクトルとをスペクトル線の位置・強度について比較して、該混合物中のダイオキシン類の同族体・異性体の種類と含量とを決定することを特徴とする、ダイオキシン類の同族体・異性体のレーザー分光定量装置。

【請求項4】
 
さらに、外部磁場及び/又は外部電場を付与しエネルギー分裂を行なうことによって分析精度を向上する外部磁場及び/又は外部電場付与手段を有することを特徴とする、請求項3記載のダイオキシン類の同族体・異性体のレーザー分光定量装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2002131672thum.jpg
State of application right Registered
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