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2023 Fiscal Year Annual Research Report

水素の高ダイナミックレンジ定量イメージング

Research Project

Project/Area Number 20H01990
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

坂本 直哉  北海道大学, 創成研究機構, 准教授 (30466429)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 飯塚 毅  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (70614569)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords水素 / イメージング / 二次イオン質量分析 / 火星隕石
Outline of Annual Research Achievements

昨年度までに、本基盤研究で当初計画した開発事項は全て完了した。開発したシステムを炭素質隕石中の難揮発性包有物に適用し国際学会にて発表した。
本年度は、さらに水素の定量イメージング分析技術を進展させるため、新たな水素の分析手法を考案して火星隕石に適用した。二次イオン質量分析法で固体中の水素分析を行う場合、真空装置内の残留水素の試料表面への吸着がバックグランドとなる。バックグランドを下げて低濃度の水素を定量分析するには、試料に照射するイオンプローブの密度が高ければ高いどほバックグランドが下がり低濃度まで検出可能となる。そこで、イオンプローブを数ミクロンのガウシアン強度の形状にして固体表面にスポットで照射し、スパッタされて出てくる水素イオンを同位体顕微鏡の投影型イオン光学系とイオン撮像素子でイメージングすることで、最もプローブ密度の高い領域の水素信号を画像から関心領域を選んで取得するというものである。
本手法を、共同研究者のGreenwood博士らと標準ガラス試料および火星隕石に適用し、数ミクロン領域に含まれるガラス中の1.66ppmの水素の定量に成功した。その結果を2024年3月11-15日に米国ウッドランドで行われた第55回国際月惑星会議にて報告した(Ordonez et al. (2024) LPSC LV #1307)。また、本会議で火星隕石に対して行った水素イメージング分析の結果も同時に報告した(Jiang et al. (2024) LPSC LV #1310)。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2024 2023

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Disequilibrium oxygen isotope distribution among aqueously altered minerals in Ryugu asteroid returned samples2024

    • Author(s)
      Kita Noriko T. et al
    • Journal Title

      Meteoritics & Planetary Science

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1111/maps.14163

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Olivine-Hosted Melt Inclusions Track Progressive Dehydration Reactions in Subducting Slabs Across Volcanic Arcs2024

    • Author(s)
      Brahm Raimundo、Coulthard Jr Daniel、Zellmer Georg、Kuritani Takeshi、Sakamoto Naoya、Taniuchi Hajime、Yurimoto Hisayoshi、Nakagawa Mitsuhiro、Sato Eiichi
    • Journal Title

      Journal of Petrology

      Volume: 65 Pages: -

    • DOI

      10.1093/petrology/egae017

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Pervasive aqueous alteration in the early Solar System revealed by potassium isotopic variations in Ryugu samples and carbonaceous chondrites2024

    • Author(s)
      Hu Yan et al
    • Journal Title

      Icarus

      Volume: 409 Pages: 115884~115884

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2023.115884

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Pressure dependence of metal?silicate partitioning explains the mantle phosphorus abundance2024

    • Author(s)
      Ikuta Nagi、Sakamoto Naoya、Tagawa Shoh、Hirose Kei、Tsutsumi Yutaro、Yokoo Shunpei、Yurimoto Hisayoshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 14 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-024-51662-y

  • [Journal Article] Plutonic Nature of a Transcrustal Magmatic System: Evidence from Ultrahigh Resolution Sr-Disequilibria in Plagioclase Microantecrysts from the Southern Taupo Volcanic Zone, New Zealand2023

    • Author(s)
      Coulthard Jr Daniel A、Brahm Raimundo、Lormand Charline、Zellmer Georg F、Sakamoto Naoya、Iizuka Yoshiyuki、Yurimoto Hisayoshi
    • Journal Title

      Journal of Petrology

      Volume: 65 Pages: -

    • DOI

      10.1093/petrology/egad087

  • [Journal Article] Neodymium‐142 deficits and samarium neutron stratigraphy of C‐type asteroid (162173) Ryugu2023

    • Author(s)
      Torrano Zachary A. et al
    • Journal Title

      Meteoritics & Planetary Science

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1111/maps.14109

  • [Journal Article] The Magnesium Isotope Composition of Samples Returned from Asteroid Ryugu2023

    • Author(s)
      Bizzarro Martin et al
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 958 Pages: L25~L25

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ad09d9

  • [Journal Article] Water circulation in Ryugu asteroid affected the distribution of nucleosynthetic isotope anomalies in returned sample2023

    • Author(s)
      Yokoyama Tetsuya et al
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 9 Pages: -

    • DOI

      10.1126/sciadv.adi7048

  • [Journal Article] The Oxygen Isotopic Composition of Samples Returned from Asteroid Ryugu with Implications for the Nature of the Parent Planetesimal2023

    • Author(s)
      Tang Haolan et al
    • Journal Title

      The Planetary Science Journal

      Volume: 4 Pages: 144~144

    • DOI

      10.3847/psj/acea62

  • [Presentation] Cryogenic Isotope Microscope from Stars to Life2024

    • Author(s)
      N. Sakamoto
    • Organizer
      17O Labeled Stable Isotope Water Imaging Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] WATER IN ALMAHATA SITTA ENSTATITE CHONDRITE PYROXENE2024

    • Author(s)
      C. G. Ordonez, Z. Jiang, J. P. Greenwood, and N. Sakamoto
    • Organizer
      Lunar and Planetary Science Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] WATER IN LATE-STAGE LUNAR GLASSES: FACT OR FICTION?2024

    • Author(s)
      Z. Jiang, C. G. Ordonez, J. P. Greenwood, and N. Sakamoto
    • Organizer
      Lunar and Planetary Science Conference
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2024-12-25  

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