2008 Fiscal Year Annual Research Report
次世代レーザー試料導入質量分析法による金属元素分配係数の決定
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18204052
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
平田 岳史 Tokyo Institute of Technology, 大学院・理工学研究科, 准教授 (10251612)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
広瀬 敬 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50270921)
榎森 啓元 秀明大学, 総合経営学部, 准教授 (30262257)
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| Keywords | フェムト秒レーザー / ICP質量分析計 / 金属試料 / 鉱床試料 / 局所白金属元素分析 / 超高圧実験 / 元素分配 / 元素イメージング |
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| Research Abstract |
昨年度までにフェムト秒レーザーアブレーションシステムの開発とその質量分析計への結合、さらには分析基本性能の評価を行ってきた。前年度までの基礎開発研究を受け、本年度はいくつかの実際の金属標準試料に対し元素分析を行い、より現実的なレベルで元素分析法としての分析性能や汎用性を評価しながら、並行して分析性能のさらなる向上を図った。具体的にはレーザー光学系の改良とエネルギー密度の最適化、フェムト秒レーザーの波長の最適化、レーザーにより発生した試料エアロゾルの特性調査(サイズ分布の決定)、セルの形状の最適化などを徹底的に進めた。これらの改造により、分析感度と精度のさらなる改善とレーザー掘削速度の制御性が格段に向上した。本研究の目標は「金属元素の分配係数の決定」である。正確な分配係数を決定するために、様々な地球・宇宙化学試料からニッケルといくつかの微量元素(ここではハフニウム、タングステン、レニウム、オスミウム)の定量分析を行った。得られた定量結果は従来の溶液分析や文献値などと調和的であり、分析法としての信頼性の高さが実証できた。そこで本分析法を金属相とケイ酸塩相が共存する隕石試料(パラサイト石鉄隕石、普通コンドライト、エコンドライト等)に応用し、タングステン、レニウム、オスミウムの分配係数を決定した。これにより、隕石母天体上での物理化学状態の変動に関する基礎的知見を得ることができた。ここで得られた結果は、本年度は国内の4学会(日本質量分析学会、日本地球化学会、プラズマ研究会、質量分析学会同位対比部会)で発表するとともに、4つの国際学会(韓国、カナダ、チェコ、日本)で招待講演として公表した。今後はさらに定量データの蓄積を進め、国際学術雑誌に公表する予定である(一部はすでに投稿中)。
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