X線トモグラフィー用高温高圧装置の開発

• Project/Area Number: 19654082
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Petrology/Mineralogy/Science of ore deposit
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 浦川 啓 Okayama University, 大学院・自然科学研究科, 准教授 (30201958)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 舟越 賢一 高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 副主幹研究員 (30344394) ; 寺崎 英紀 東北大学, 理学研究科, 助教 (50374898) ; 上杉 健太朗 高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 研究員 (80344399)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2008: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 2007: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
• Keywords: X線トモグラフィ / 高温高圧 / 放射光 / 高圧装置

Research Abstract

X線マイクロトモグラフィを使った高温高圧下における3次元イメージングからは試料の形状,体積,界面などの情報が非破壊で得られるため,高圧力科学の分野の応用性を広める技術である。我々はその地球科学的な応用研究をアメリカ合衆国の放射光施設Advanced Photon Source(APS)で行った(平成18〜19年度)。本研究では,そのときの経験をもとにX線マイクロトモグラフィ用に新しい高圧装置を開発した。平成19年度に作製した高圧装置はSPring-8のイメージング用ビームラインで使用することを念頭に設計され,総重量30kg最大荷重80トンの小型のものである。平成20年度はこの小型高圧装置の性能評価を兼ねてX線マイクロトモグラフィ実験をSPring-8のBL20B2で行った。再構築したCTイメージには高圧装置のフレームに起因する影が認められるが,形状は柱のない場合と解像度の範囲内では一致した。圧力4GPa温度1000Kまでの実験でも十分に可視領域が確保され内部のCT像を得ることが可能であった。このように所定の性能を発揮することを確認した。APSにおけるX線マイクとトモグラフィと比較すると,高圧装置の加圧能力は約2倍,データ収集時間は1/10以下,解像度は2倍程度,我々の方が優れていた。SPring-8とAPSではビームラインのスペックの差もあるが非常に満足の出来る結果であった。高圧装置は高輝度光科学研究センターに寄付されており,共同利用が可能である。