| 研究課題/領域番号 |
11304037
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
岩石・鉱物・鉱床学
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
竹下 徹 広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30216882)
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| 研究分担者 |
金川 久一 千葉大学, 理学部, 助教授 (40185898)
安東 淳一 広島大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50291480)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
39,050千円 (直接経費: 38,600千円、間接経費: 450千円)
2001年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2000年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1999年度: 35,400千円 (直接経費: 35,400千円)
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| キーワード | 高温・高圧型岩石変形実験装置 / 予備実験 / 試料セル / 熱帯電 / グラファイトヒーター / 圧力測定 / タングルテンカーバイド製アンビル / 圧力媒体 / 高温・高圧型変形実験装置 / 圧力キャリブレーション / 超鋼アンビル / 塩 / 銀 / 融解点 / 高圧型岩石変形実験装置 / 熱電対 / 抵抗加熱 / 固体圧 / 超硬アニビル / 断熱物質 / 超硬アンビル / 油圧システム / 微小変位制御システム / カンラン石 / すべり系 / 高圧発生 / 上部マントル |
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| 研究概要 |
本科研費研究は、大型装置である高温・高圧型岩石変形実験装置を用いた実験的研究である。本装置は、住友重機械工業社が約1年の年月をかけて試作し、平成2000年3月上旬に広島大学に導入された。その後2年間、我々は装置立ち上げの実験(予備実験)を、約30回行なって来た。以下にその成果を箇条書きにする。
1.試料セル(径23mm,高さ30mm)の構成は、本変形実験において最も重要な課題である。当初、我々は試料セルの最上部に、一様な封圧を発生させるために軟らかい物質(厚さ5mmの鉛)を敷いていた。しかし、高圧下では鉛が流動的になり、熱電対を通している穴に侵入し、それを切ってしまう問題が生じた。そこで、我々は鉛層の部を、パイロフィライト層と入れ替えることで、鉛侵入の問題を解決した。
2.試料は、グラファイトヒーターによって抵抗加熱される。抵抗は、グラファイトの断面積に反比例するので、効率的な加熱を行なうためには、グラファイトが高圧下で割れない程度に、その厚さを薄くする必要がある。本予備実験で、我々は1000℃までの加熱を行なう際の、最も効率的なグラファイトの厚さを確立した。
3.高圧発生装置では、試料セル内に発生している圧力を、圧力-融解温度が既知の標準物質の融解点を用いて、直接測定する必要がある(圧力キャリブレーション)。本実験では、銀を圧力計として用いたが、同時に圧力媒体として塩(NaCl)を用いているため、塩が銀より低温下で融解する低圧下では、塩の融解のため温度を制御するのが困難なことが判明した。そこで、電力-温度の関係から塩の融解点を求め、圧力を測定した。
4.本予備実験では、低圧(1GPa以下)下でも、タングステンカーバイド製超鋼アンビルが破損する問題が発生した。本問題は、現在アンビルの材質や、形状を改良することで克服しつつある。
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