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2006 Fiscal Year Annual Research Report

高強度レーザーを用いた地球核構造の解明

Research Project

Project/Area Number 18684034
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

重森 啓介  大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 助教授 (50335395)

Keywords高強度レーザー / 衝撃波 / 鉄の高圧物性 / X線回折 / 音速 / X線ラジオグラフィー
Research Abstract

高強度レーザーを用いて衝撃波を生成し,その強い衝撃波を用いて試料を超高圧に圧縮して地球核条件を生成する実験的研究を行った.試料には地球核の主要構成物質である鉄を用い,1次元流体シミュレーションを用いて,低エントロピー(低温)圧縮条件をもとめた.実験においては,出来る限り低温状態を保ったまま地球中心部(約350GPa)を生成し,この条件下での衝撃波パラメータ(衝撃波速度,粒子速度など)を計測し,さらに音速(弾性波速度)の計測を行った.物質中の音速は,同じ圧力条件下でも液体,固体の場合で違う値をとり,固体の音速は鉄の場合液体より10〜15%速いことがわかっている.これまでの衝撃圧縮実験では,超高圧領域では衝撃波による融解で固体の音速値を得ることは出来なかった.本研究では低温圧縮を行った結果,圧力が300GPa以上の領域における実験値はほぼ固体の音速に近い値であることがわかった.同時に行った温度計測の結果からも,超高圧に圧縮された状態での融点が評価可能であることが明らかになった.衝撃パラメータや音速などのマクロな情報とともに超高圧圧縮下のミクロな情報を得るため,衝撃圧縮時のX線回折計測法を開発し,実験に適用した.まず非圧縮時とやや低圧(20GPa以下)における単結晶鉄の回折パターンを取得し,圧縮条件下でα相からε相への相転移を観測した.また,X線回折と衝撃波パラメータの同時計測テストを行い,問題なくデータが取得出来ることを確認した.

  • Research Products

    (5 results)

All 2006

All Journal Article (5 results)

  • [Journal Article] Shock pyrometry of laser-irradiated foils below 1 eV2006

    • Author(s)
      K.Shigemori, K.Otani, T.Shiota, H.Azechi, K.Mima
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 45・5A

      Pages: 4224-4226

  • [Journal Article] Hugoniot measurement of diamond under laser shock compression up to 2 TPa2006

    • Author(s)
      H.Nagao, K.G.Nakamura, K.Kondo, N.Ozaki, K.Takamatsu, T.Ono, T.Shiota, D.Ichinose, K.A.Tanaka, K.Wakabayashi, K.Okada, M.Yoshida, M.Nakai, K.Nagai, K.Shigemori, T.Sakaiya, K.Otani
    • Journal Title

      Physics of Plasmas 13

      Pages: 052705

  • [Journal Article] Measurements of sound velocity of laser-irradiated iron foils relevant to earth core condition2006

    • Author(s)
      K.Shigemori, D.Ichinose, T.Irifune, K.Otani, T.Shiota, T.Sakaiya, H.Azechi
    • Journal Title

      Journal de Physique 133

      Pages: 37-41

  • [Journal Article] 二波長レーザー照射によるRayleigh-Taylor不安定性の制御2006

    • Author(s)
      重森啓介, 大谷一人, 境家達弘, 砂原淳, 中井光男, 藤岡慎介, 白神宏之, 疇地宏, 三間圀興
    • Journal Title

      プラズマ・核融合学会誌 82・8

      Pages: 520-525

  • [Journal Article] 高強度レーザー誘起衝撃波による金属炭素生成の可能性2006

    • Author(s)
      重森啓介
    • Journal Title

      高圧力の科学と技術 16・3

      Pages: 243-250

URL: 

Published: 2008-05-08   Modified: 2016-04-21  

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