2013 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Evolution of molecules in space: from interstellar clouds to proto-planetary nebulae |
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| Project/Area Number |
25108003
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
永原 裕子 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80172550)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
為則 雄祐 公益財団法人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 (10360819)
星野 真人 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 研究員 (30508461)
木村 勇気 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (50449542)
高橋 修 広島大学, サステナブル・ディベロップメント実践研究センター, 特任講師 (60253051)
土山 明 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (90180017)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | 原始惑星系円盤 / 有機物 / 化学吸着 / 触媒化学反応 |
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| Research Abstract |
本研究においては，原始惑星系円盤環境におけるH, C, N, Oの化学反応生成物を同定するとともに，その反応速度・生成分子の官能基ごとの同位体依存性を実験により決定することを目的とし，平成25年度においては，表面反応実験装置の作成と，顕微XANES装置の設計を主たる目標とした．
研究は，予定通りきわめて順調に進展した．第一に，その場観測可能表面反応実験装置が完成した．装置は超高真空バックグラウンドの容器中に，基板加熱，生成物のその場観測用FTIR，生成有機物を分析する四重極質量分析計を基本的な要素とし，原始惑星系円盤条件に近い温度・圧力条件における表面反応実験が可能である．次年度においてただちに実験をスタートする（木村）．第2に，顕微XANE装置の中核となる拡大結像方光学系の設計をおこなった．当初予定のミラー光学系だけでなくゾーンプレートによる結像光学系の設計も検討を開始した．光学素子に合わせたパラメータの検討を進め，全体設計の計画が確立した（星野）．また，精密位置調整のためのキネマティックポジショニングシステムの開発を進め，開発したステージは、平行移動（X,Y,Z）に対して0.5μm以下、回転動作（θx, θy, θz）に対して5μrad以下の最少駆動量で微調整が可能である．また，原始惑星系環境を再現した模擬実験を進めるため，100～500Kの範囲で温度可変な試料ホルダの設計を行った（為則）．第3に，表面反応実験において用いる非晶質ケイ酸塩基板作りを3種の方法で進めた．結果は，一長一短があることがわかり，次年度においてさらにベストの方法を追求する（土山）．第4に，実験により反応速度が決定された場合に，原始惑星系円盤進化にともなう非晶質ケイ酸塩基板上の有機物生成進化をモデル化するためのコード開発を進めた．円盤中のダスト移動と化学反応を結びつけることが可能となった（永原）．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
研究費申請段階から各分担者は周到な準備をおこなってきたため，研究費採択が決定した直後から順調にスタートすることができている．
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| Strategy for Future Research Activity |
表面反応実験に関しては，表面反応による有機物生成過程をその場観測をしつつ，生成量をFTIRによる計測する．また，基板表面はTEM 観測，分析班との協力による元素・同位体分析などを進める．ただし，実験基板に関しては平成26年度においてさらに検討を重ねる必要があるため，暫定的に既存の多種の非晶質ケイ酸塩をもちいて実験をスタートする．顕微XANESに関しては，パルスカウント型軟X線CCD検出器を中心に開発し，前年度に開発したヘキサポッドステージと組み合わせることで，結像型軟X線顕微鏡として組み上げる．同時に，Spring 8のビームライン上に光学系の構築を開始する．また，前年度の設計検討の結果，XANES装置のウオルター鏡の光学素子は特殊設計を行う必要が明らかとなったため，班員を追加しそれに対応することとした．計画は順調に進展しており，当初の予定どおりに遂行する予定である．
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[Journal Article] Mineral chemistry of MUSES-C Regio inferred from analysis of dust particles collected from the first and second touchdown sites on asteroid Itokawa.2014
Author(s)
Nakamura T., Nakato A., Ishida H., Wakita S., Noguchi T., Zolensky M. E., Tanaka M., Kimura M., Tsuchiyama A., Ogami T., Hashimoto T., Konnno M. Uesugi M., Yada T., Shirai K., Fujimura A., Okazaki R., Sandford S. A., Ishibashi Y., Abe M., Okada T., Ueno M., and Kawaguchi J.
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Journal Title
Meteoritics & Planetary Science
Volume: 49
Pages: 214-227
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Ion irradiation experiments to olivine: Comparison with space weathering rims of Itokawa and lunar regolith particles.
Author(s)
T. Matsumoto, A. Tsuchiyam , A. Takigawa, K.Yasuda , Y. Nakata, N. Watanabe, A, Kouchi, M. Nakamura, A. Miyake and M. Ohtake
Organizer
Goldschmidt2013 Conference
Place of Presentation
Firenze, Italy
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[Presentation] Organic Nitrogen Cosmochemistry of Ultracarbonaceous Micrometeorite.
Author(s)
Yabuta H, Noguchi T, Itoh S, Tsujimoto S, Sakamoto N, Hashiguchi M, Abe K, Kilcoyne D, Okubo A, Okazaki R, Tachibana S, Terada K, Nakamura T, Ebihara M & Nagahara H
Organizer
Goldschmidt 2013
Place of Presentation
Florence, Italy
