高精度ミラー光学系顕微反射分光分析装置を用いたイトカワ試料の反射スペクトル分析

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16H04082
• Research Institution: Japan Atomic Energy Agency
• Principal Investigator: 大澤 崇人 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 物質科学研究センター, 研究副主幹 (70414589)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡崎 隆司 九州大学, 理学研究院, 助教 (40372750)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 分光分析 / 近赤外光 / 可視光 / LabVIEW

Outline of Annual Research Achievements

太陽系の進化を明らかにする上で隕石の研究は欠かせないが、ほとんどの隕石種で母天体が確定していない。その理由は、小惑星表面が宇宙風化によって反射スペクトルが変化するためである。はやぶさが持ち帰った小惑星イトカワの砂はS型小惑星がLLコンドライトの母天体であることを明確にし、小惑星表面で宇宙風化が実際に起きていることを示した。しかし宇宙風化と反射スペクトルの関係を解明するためにはイトカワ粒子表面の風化領域のみを回折限界近い空間分解能で分析する必要がある。そこで本研究では申請者がこれまでに開発したミラー光学系反射分光分析装置を高度化することでイトカワ粒子の反射スペクトルを1μmの空間分解能で明らかにすることを目指す。
初年度では、これまでに開発した反射分光分析装置を大幅に高度化すべく、4Wの白色レーザー、分光器、近赤外光検出器、可視光検出器を導入した。レーザーを使用するためにレーザー管理区域として遮光ボックスを設計・開発し、これを実験室に設置して機器を整備した。SOL製の分光器とフォトンカウンティンターを制御するプログラムを開発してスペクトルを取得できるようになった。分光器の制御はRS232Cであるが、メーカーが提供している開発環境がDelphiで書かれたDLLのみであり、このライブラリをLabVIEW上で読み込んで動作させることが不可能であり、メーカーがコマンドリストを提供しなかったため、RS232Cのコマンドをハードウェア的に解析し、コマンドを直接分光器に送ることで制御を可能にした。フォトンカウンティンターはメーカー提供のDLLを利用し、これをLabVIEWに組み込んだ。これにより分光器とフォトンカウンティンターの両者をLabVIEW上で開発したプログラムによって連携させて動作させることが可能になり、スペクトルの取得ができるようになった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

反射分光装置にて使用する予定の楕円ミラーの再研磨作業が遅れている。これは既に設置されている予定のものであったが、研磨業者が未だに研磨中である。

Strategy for Future Research Activity

今後はまずレーザーの出力を外部制御可能にし、現在開発しているプログラムによって分光器などと統合制御することで反射分光装置としてのシステムを完成させる。