2023 Fiscal Year Annual Research Report
高速３次元X線顕微撮像法によるマグマ中の気泡形成メカニズムの解明
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22H01325
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
船守 展正 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (70306851)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | 放射光2ビーム / X線ビームスプリッター / フレネルゾーンプレート / マグマ / ガラス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、ビームスプリッターによるステレオ撮像とフレネルゾーンプレートによる長作動距離・高分解能撮像を組み合わせることで高速3次元X線顕微鏡を開発し、マグマ中の気泡形成過程を観察・理解することを目的として開始された。2年目にあたる2023年度には、前年度に製作したビームスプリッターを利用したステレオ撮像の試験実験を行った。取得したデータを詳細に解析した結果、ステレオ撮像による3次元観察は限られた条件下でのみ成立し、未知試料を対象とした場合には、計画していた精度が達成できないことが判明した。ステレオ撮像の限界が明らかになってきたことから目標の再設定を進め、ビームスプリッターによる放射光2ビームを利用して、X線イメージングとX線回折など、2種類の測定を同時に実施するための開発研究を行うこととした。具体的には、入射角度の異なる2ビームを、高圧デバイス（DAC）内の試料に照射し、2種類のデータを同時に取得することを試みる。X線イメージングに関しては、フレネルゾーンプレートによる結像光学系により、高空間分解能での撮像を行う。また、試料ステージを改良してラミノグラフィを可能にすることで、DAC内試料の3次元撮像システムを確立する。これにより、高圧下のガラスの体積（密度）の精密測定が可能になる。当初計画と比べて、3次元撮像には試料の回転が必要となるが、異なる手法による測定が可能になる。これにより、マグマの振る舞いについてのより深い理解を得る。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
ステレオ撮像の限界が明らかになってきたことから目標を修正する必要が生じたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は、ビームスプリッターによるステレオ撮像とフレネルゾーンプレートによる長作動距離・高分解能撮像を組み合わせることで高速3次元X線顕微鏡を開発し、マグマ中の気泡形成過程を観察・理解することを目的として開始された。しかし、ステレオ撮像の限界が明らかになってきたことから目標を修正し、ビームスプリッターによる放射光2ビームを利用して、X線イメージングとX線回折など、2種類の測定を同時に実施するための開発研究を進める。当初計画と比べて、3次元撮像には試料の回転が必要となるが、異なる手法による測定が可能になる。これにより、マグマの振る舞いについてのより深い理解を得る。
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