2009 Fiscal Year Annual Research Report
高温における圧力スケールの確立と地球内部地震波不連続面への適用
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19204054
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
松井 正典 University of Hyogo, 大学院・生命理学研究科, 教授 (90125097)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
廣瀬 敬 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50270921)
肥後 祐司 高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 研究員 (10423435)
佐多 永吉 海洋研究開発機構, 地球内部変動研究センター, 技術研究副主任 (60371720)
舟越 賢一 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 (30344394)
真下 茂 熊本大学, 衝撃・極限環境研究センター, 教授 (90128314)
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| Keywords | 岩石・鉱物・鉱床学 / 地殻・マントル物質 / 地球・惑星内部構造 / 高温高圧 / 圧力スケール / 状態方程式 |
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| Research Abstract |
1.SPring-8における、焼結ダイヤモンドアンビルセルを用いた放射光X線解析実験により、AuとMgOについて、300及び800Kにおいて、70GPaを超える圧力領域までの、同時体積測定を行った。加えて、Auについて、既存の衝撃圧縮データ、熱膨張データ、体積弾性率の温度依存データを用いて、高温高圧下における温度-圧力-体積状態方程式を導いた。
2.SPring-8における、レーザー加熱式ダイヤモンドアンビルセルを用いた実験により、(1)Pt、NaCl、Ar、MgOの4つの圧力マーカーの体積の同時測定、さらに(2)Au、NaCl、Arの3つの圧力マーカーについても同時に体積測定を高圧下で行い、それぞれの圧力-体積の状態方程式の整合性を定量的にあきらかにした。
3.SPring-8において、NaClの弾性波速度測定を超音波法によって試みた。高圧セルや超音波測定システムの改良によって、これまで得られていない～25GPa・1200℃までの高温高圧条件でのデータ取得に成功した。また、固体だけでなく液体の実験も可能な高圧セルの開発も開始し、融点付近の弾性波速度データの取得を目指している。
4.MgO単結晶のユゴニオを90GPaまで計測した結果、塑性域で<100>軸方向のユゴニオは粒子速度が約1km/s以下ではロスアラモスデータに比べて衝撃波速度が少し小さく、それ以上ではかなり高い結果が得られた。弾性限界は<110>方向では駆動圧力に対して増大し、<100>方向では著しく減衰する結果が得られた。このことは、<100>方向の塑性域のユゴニオは強度の問題は小さく、静水圧縮曲線として議論できることを示唆している。
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