2012 Fiscal Year Research-status Report
プレソーラー粒子の超高感度分析による先太陽系史の解明
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24740361
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
江端 新吾 北海道大学, 創成研究機構, 特任助教 (10578371)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | プレソーラー粒子 / 宇宙化学 / 先太陽系史 / スパッタ二次中性子質量分析 / イメージング / プログラミング / 年代測定 |
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| Research Abstract |
イメージングプログラムの開発においてはPXIシステムとLabVIEWプログラミングにより，高速スキャンが可能となり，サンプルへのダメージを最小限にすることが可能となった．またプログラムにより深さ方向分析が可能となり市販の二次イオン質量分析計と遜色ないプログラムを作成できた．
12極子の電極が８段にも積み重なるイオンビーム収差補正装置を巧みに操ることは困難であったが，電圧値の最適化により，10nmの空間分解能を達成することができた．本研究のターゲットとなるプレソーラー粒子は<100nmであり，その分析には十分な空間分解能を実現することが可能となった．また，イオンゲートの電圧を最適化することにより，質量分解能を600,000以上に設定することが可能となり，その際のイオン強度は多重周回させても落ちないことを確認した．これにより，妨害イオンの除去が容易となった．その他，LIMASには50を超える質量分析計のパラメータとオートでは制御できないレーザー照射系のパラメータがあったが，理論計算と多数の実験によって各パラメータの性質を理解することができ，想定通りのスペクトルを得ることができるようになった．
バックグラウンドPbの定量的な調査はPbが非常に少ないことと，その起源が特定できないことが困難となり，精密に評価はできていない．それに先立ってU-Pb年代測定用プログラムの開発を行ない，現在ルーチンで点分析が可能となった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度提出した研究実施計画においては，平成24年度実施計画として①イメージングプログラムの開発およびその評価，②妨害イオンの除去，バックグラウンドの調査，③LIMASパラメータの最適化の３点であり，平成25年度においては④U-Pb年代測定用プログラムの開発，⑤高空間分解能イメージングによるプレソーラー粒子の探索，⑥プレソーラー粒子のU-Pb絶対年代測定の３点で合わせて６項目であった．
①，③は完了し，②と④の達成率は各々，70％，50%であったので，順序は少し変わっているが，おおむね順調に進展していると言える．
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| Strategy for Future Research Activity |
バックグラウンドの正確な定量のためには，Pbの起源の特定が必要である．現在LIMASにおける定量分析は非常に困難を極めており1%程度の誤差で見積ことしかできない．これは質量分析部のイオン収率が非常に低いことが原因である．ここを改善するべく質量分析部の改良を行う．質量分析部は先端に直径2mmの穴がありそこから引き込まれたイオンが２段加速によって時間的・空間的収束されれうように設計されているが，その位置，径の大きさなど最適化は行われていない．本助成金を用いてイオン軌道シミュレーションソフトを購入し，計算を行なった上で最適な形状を模索し，２～３点試作品を作成する．これにより質量分析部のパラメータの最適化を再度行い，定量分析の可能性を探る．
以上が完成すれば，U-Pb年代測定も可能となり，高空間分解能イメージングによるプレソーラー粒子の探索とその絶対年代測定が可能となる．本研究課題成功のためには上記をクリアすることが必須であためまずは全力をあげて取り組むべき課題と言える．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
最適な質量分析部の設計を行うため，イオン軌道シミュレーションソフト（200千円），質量分析部の試作（100千円x2-3回），その他試料室内の改良経費（200千円）に研究費を使用する．その他，LabVIEWソフトウェアの更新（100千円）などに使用する．
本助成金であげられた成果は世界的にも類を見ない大きな成果となることは間違いなく，研究成果は直ちに発表するべきである．最低国内２回（100千円x2），海外２回（200千円x2）の計600千円を旅費として使用する．
平成24年度においては未使用額が発生したが，JASMSのオフプリント代として引き落とされる予定が手続き上の問題で引き落としがなかった．平成25年度発表予定の論文のオフプリント代として使用予定である．
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[Presentation] Development of high-speed data-streaming system for time-of-flight mass spectrometry2012
Author(s)
Bajo, K., Fujioka, O., Ebata, S., Ishihara, M., Uchino, K., Yurimoto, H.
Organizer
19th International Mass Spectrometry Conference
Place of Presentation
国立京都国際会館（京都）
Year and Date
20120915-20120921
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[Presentation] Developement of high-speed data streaming system for time-of-flight mass spectrometry.2012
Author(s)
Bajo, K., Fujioka, O, Ebata, S., Ishihara, M., Uchino, K. and Yurimoto, H.
Organizer
International Symposium on SIMS and Related Techniques based on Ion-Solid Interactions at Sekei University (SISS-14)
Place of Presentation
成蹊大学（東京）
Year and Date
20120531-20120601
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