高圧試料と天然試料のマイクロラマン分光法によるキャラクタリゼーション

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12440150
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: WALTER Michael 岡山大学, 固体地球研究センター, 助教授 (20284094)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 桂 智男 岡山大学, 固体地球研究センター, 助教授 (40260666) ; 神崎 正美 岡山大学, 固体地球研究センター, 助教授 (90234153) ; 伊藤 英司 岡山大学, 固体地球研究センター, 教授 (00033259) ; 中村 栄三 岡山大学, 固体地球研究センター, 教授 (80201672)
• Keywords: ラマン分光 / ダイアモンドアンビルセル / 鉱物包有物 / その場鉱物分析

Research Abstract

高圧実験岩石学や高圧鉱物物性学で最も重要なことの一つは、実験生成物の厳密な同定とキャラクタリゼーションである。レーザーラマン顕微分光は、鉱物や非晶質相の局部構造を解析できることにより、高圧実験研究において一般的に用いられるようになっている。私達は、固体地球研究センターに、高圧物質研究のために特別に設計されたラマンマイクロプローブシステムを設置した。これは、当研究センターのマルチアンビルおよびダイアモンドアンビルセルの高圧実験生成物の特性の決定のために高圧研究グループに大きな価値のあるものであり、また地球構成物質および隕石中の鉱物包有物や流体包有物の分析のために地球化学グループにも価値のあるものである。今年度は、レーザー顕微ラマン分光装置を固体地球研究センターに設置した。この装置は、バックイルミネート型、液体窒素冷却CCD検知器(100×1340ピクセル)を装備し、焦点距離500mm、グレーティング300,1200および1800gr/mmの分光計を使っている。この分光装置は、ラマン散乱において典型的である小さな強度信号に対しても非常に感度が良い。波長調節可能のアルゴンイオンレーザービームは、プラズマ輝線を抑制するための調節可能のバンドパスフィルターを通過した後、フィルターとビームエキスパンダーを通る事によりビーム特性は改善され2μm以下の小さな点に正確にビームを当てられるようなる。サンプルから放射された光(ラマンスペクトル)は偏光アナライザー、および偏光のスペクトルを測定するためのλ/2プレートを通過する。このλ/2プレートは分析に最適な偏光に必要である。ノッチフィルターは色々な励起波長にあわせるために使用され、光はイメージング分光器の入射スリットに焦点があわせられる。この装置は、高圧実験によって合成された生成物の同定のためにすでに使われている。さらに、米国のコロラド高原のエクロジャイトに包有された直径10μのSiO_2高圧相(コーサイト)の同定のためにこの装置を使用した。米国で最初のエクロジャイト中のコーサイトの同定であり、この地域の超高圧変成岩の存在を証明するものである。