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2014 Fiscal Year Annual Research Report

高温高圧下での中性子イメージングの高精細化に向けて

Research Project

Project/Area Number 25610158
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

井上 徹  愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 教授 (00291500)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Keywordsneutron / imaging / hydrogen / water / magma / fluid / hydrous phase / high pressure
Outline of Annual Research Achievements

中性子カメラは、東芝製の中性子カラーイメージインテンシファイアを使用し、中性子グリッドは原研所有のものを使用した。このカメラの入力面には濃縮ホウ素B10を反応膜として使用し、中性子線との反応で発生したα線がCsI蛍光体を発光させる仕組みとなっている。実験の結果、中性子画像の高精細化にはスリットサイズの最適化が非常に重要であることが明らかとなった。
現在までの結果をまとめると、現状では中性子のフラックスが限られるため、スリットサイズや測定時間、及びカメラ感度を最適化させて、解像度のみの向上を狙うのではなく、フラックスも重視した光学系で撮影を行った方が良好であるという結果を得た。この条件で中性子グリッドを利用すると、空間分解能が上がるよりむしろ、その中性子フラックスの減少効果の方が大きく、画像の空間分解能が著しく上がる結果は得られていない。これを補うために、画像解析の併用を試みており、現状ではその併用で、中性子イメージング画像の高精細化に取り組んだ。
今回得られた一番いい光学系を使用して、最終的に、X線では観察が不可能な、ZrO2圧媒体とPtカプセルに封入した状態での試料の水素濃度イメージングに成功した。これは将来的に高温高圧下での試料の水素濃度の中性子イメージングが可能になるということ意味している。このように、高温高圧下での中性子イメージングの可能性、及び方向性を示すことができた。この結果は、装置論文として既に論文として発表している (Hattori et al., 2015)。
J-PARCでの現在までのビーム強度は300 kW程度であり、将来的にはこの3倍以上の1 MWで運転される予定であり、そのようにフラックスが一段と増えれば、今回の中性子イメージングの更なる高精細化が期待できる。

  • Research Products

    (19 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] In Situ Observation of Pressure-Induced Crystallization from Amorphous Calcium Carbonate by Time-Resolved X-Ray Diffraction.2015

    • Author(s)
      Maruyama, K., H. Kagi, T. Inoue, H. Ohfuji and T. Yoshino
    • Journal Title

      Chem. Lett.

      Volume: 44 Pages: 434-436

    • DOI

      http://doi.org/10.1246/cl.141062

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Design and Performance of High-Pressure PLANET Beamline at Pulsed Neutron Source at J-PARC2015

    • Author(s)
      Hattori, T., A. Sano-Furukawa, H. Arima, K. Komatsu, A. Yamada, Y. Inamura, T. Nakatani, Y. Seto, T. Nagai, W. Utsumi, T. Iitaka, H. Kagi, Y. Katayama, T. Inoue, T. Otomo, K. Suzuya, T. Kamiyama, M. Arai T. Yagi
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A

      Volume: 780 Pages: 55-67

    • DOI

      doi:10.1016/j.nima.2015.01.059

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A Possible New Al-bearing hydrous Mg-silicate (23 Å; phase) in the deep upper mantle2015

    • Author(s)
      Cai, N., T. Inoue, K. Fujino, H. Ohfuji and H. Yurimoto
    • Journal Title

      Am. Mineral.

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      -

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Equation of state and phase transition of antigorite under high pressure and high temperature2014

    • Author(s)
      Yang, C., T. Inoue, A. Yamada, T. Kikegawa, J. Ando
    • Journal Title

      Phys. Earth Planet. Inter.

      Volume: 228 Pages: 56-62

    • DOI

      doi:10.1016/j.pepi.2013.07.008

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] In situ X-ray observation of dehydration and EoS of chlorite under high pressure and temperature2014

    • Author(s)
      Inoue, T., Suenami, H. and Kikegawa, T.
    • Organizer
      2014 AGU Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2014-12-15 – 2014-12-19
  • [Presentation] New Al-bearing hydrous Mg-silicate in the deep upper mantle2014

    • Author(s)
      Cai, N., Inoue, T., Fujino, K., Ohfuji, H. and Yurimoto, H.
    • Organizer
      2014 AGU Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2014-12-15 – 2014-12-19
  • [Presentation] 含水bridgmaniteの合成とキャラクタリゼーション2014

    • Author(s)
      井上徹,矢吹智実,柿澤翔,藤野清志,圦本尚義,栗林貴弘,長瀬敬郎
    • Organizer
      第55回高圧討論会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島市、徳島県)
    • Year and Date
      2014-11-22
  • [Presentation] ラジオグラフィーによるケイ酸塩-鉄分離過程のその場観察2014

    • Author(s)
      八木健彦,後藤弘匡,飯塚理子,鈴木昭夫,井上徹
    • Organizer
      第55回高圧討論会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島市、徳島県)
    • Year and Date
      2014-11-22
  • [Presentation] AlとHに富むMg-bridgmaniteの合成とキャラクタリゼーション2014

    • Author(s)
      井上徹,矢吹智実,柿澤翔,藤野清志,圦本尚義,栗林貴弘,長瀬敏郎
    • Organizer
      日本鉱物科学会2014年年会・総会
    • Place of Presentation
      熊本大学(熊本市、熊本県)
    • Year and Date
      2014-09-18
  • [Presentation] 緑泥石の脱水分解反応境界とその状態方程式2014

    • Author(s)
      井上徹,末次秀規,柿澤翔,亀卦川卓美
    • Organizer
      日本鉱物科学会2014年年会・総会
    • Place of Presentation
      熊本大学(徳島市、徳島県)
    • Year and Date
      2014-09-18
  • [Presentation] 非晶質炭酸カルシウムの圧力誘起結晶化その場観察2014

    • Author(s)
      丸山浩司,鍵裕之,井上徹,吉野徹
    • Organizer
      日本鉱物科学会2014年年会・総会
    • Place of Presentation
      熊本大学 (熊本市、熊本県)
    • Year and Date
      2014-09-17
  • [Presentation] Al incorporation in dense hydrous magnesium silicates2014

    • Author(s)
      Inoue, T., Hayashi, K. and Yurimoto, H.
    • Organizer
      IMA 2014
    • Place of Presentation
      South Africa, Santon
    • Year and Date
      2014-09-03
  • [Presentation] Coupled substitution of H+ and Al3+ into deep mantle minerals2014

    • Author(s)
      Inoue, T., Cai, N., Hayashi, K. and Yurimoto, H.
    • Organizer
      Asia Oceania Geosciences Society
    • Place of Presentation
      Sapporo, Hokkaido
    • Year and Date
      2014-08-01
  • [Presentation] 地球内部の「水」を見るツール~超高圧中性子ビームラインPLANET~2014

    • Author(s)
      服部高典,佐野亜沙美,有馬寛,井上徹,鍵裕之,八木健彦
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2014
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市、神奈川県)
    • Year and Date
      2014-05-02
  • [Presentation] J-PARC高圧中性子ビームライン(PLANET)の地球惑星科学への応用2014

    • Author(s)
      鍵裕之,飯塚理子,小松一生,八木健彦,永井隆哉,井上徹,佐野亜沙美,服部高典
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2014
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市、神奈川県)
    • Year and Date
      2014-05-02
  • [Presentation] Aluminum incorporation into phase A - a new hydrous silicate in the deep upper mantle2014

    • Author(s)
      Cai, N., Inoue, T., Fujino, K., Ohfuji, H., Kuribayashi, T. and Yurimoto, H.
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2014
    • Place of Presentation
      Pacifico Yokohama (Yokohama, Kanagawa)
    • Year and Date
      2014-04-29
  • [Presentation] Dehydration boundary and the EoS of chlorite under high pressure and temperature2014

    • Author(s)
      Suenami, H., Inoue, T.*, Kakizawa, S. and Kikegawa, T.
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2014
    • Place of Presentation
      Pacifico Yokohama (Yokohama, Kanagawa)
    • Year and Date
      2014-04-28
    • Invited
  • [Book] 地球ダイナミクス:山本明彦編2014

    • Author(s)
      井上徹
    • Total Pages
      229 (155-174)
    • Publisher
      朝倉書店
  • [Remarks] 愛媛大学地球深部ダイナミクス研究センター

    • URL

      http://www.grc.ehime-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2016-06-01  

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