AbstractAnalysis of hydrogen isotopes is very important in the fuel cycle system of fusion reactors. Gas chromatography with a cryogenic separation column is one of the most extensively used methods for the analysis of hydrogen isotopes. Micro gas chromatograph (micro GC) with a cryogenic column is expected to improve the analysis time, that is a major disadvantage of conventional GC. The present authors have modified the micro GC to use its separation column at cryogenic temperature. In previous work a micro packed column has been tested and indicated fairly good performance. In this work a capillary column was tested at cryogenic temperature for more improvement of analysis time. Obtained retention time of H2, HD and D2 were about 43, 47 and 54 s, respectively, for the column with 0.53 mm of I.D., 4.0 m of length and 0.08 mm of film thickness. Peak resolution between H2 and HD was about 1.12. These results suggest that the column developed in this work attained the practical level for the separation and short analysis time. The estimation of the retention time was carried out using the dispersion model. The retention times of HT, DT and T2 were also estimated using the reduced mass.
水素同位体の分析は、核融合炉の燃料サイクルシステムにおいて非常に重要である。極低温分離カラムを用いたガスクロマトグラフィーは、水素同位体の分析に最も広く用いられている方法の一つである。極低温カラムを備えたマイクロガスクロマトグラフ（マイクロGC）は、従来のGCの主要な欠点である分析時間の改善が期待される。本著者らは、マイクロGCを改良し、その分離カラムを極低温で使用できるようにした。前報では、マイクロ充填カラムが試験され、かなり良好な性能を示した。本研究では、分析時間のさらなる改善のために、極低温でキャピラリーカラムを試験した。内径0.53 mm、長さ4.0 m、膜厚0.08 mmのカラムについて、H2、HD、D2の保持時間はそれぞれ約43、47、54秒であった。H2とHDのピーク分解能は約1.12であった。これらの結果は、本研究で開発したカラムが分離と短い分析時間に関して実用レベルに達したことを示唆している。保持時間の推定は分散モデルを用いて行われた。HT、DT、T2の保持時間も換算質量を用いて推定された。