• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

高エネルギー陽子ビームによる鉱物試料水素分析

研究課題

研究課題/領域番号 16540436
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 岩石・鉱物・鉱床学
研究機関筑波大学

研究代表者

小松原 哲郎  筑波大学, 大学院数理物質科学研究科, 講師 (10195852)

研究分担者 笹 公和  筑波大学, 大学院数理物質科学研究科, 講師 (20312796)
黒澤 正紀  筑波大学, 大学院生命環境科学研究科, 講師 (50272141)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2006年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2005年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2004年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード水素分析 / ガラス包有物 / マイクロビーム / 弾性散乱同時係数法 / 水素濃度分布 / 密度測定 / クロム透輝石 / 高温石英 / 高エネルギーイオンビーム / マイラーフィルム / 阻止能 / 非破壊分析 / マグマの中の水分量 / 放射線 / 陽子ビーム / ERCS / 包有物 / マグマ中の水分量
研究概要

地中におけるマグマの形成や火山噴火のメカニズムを知る上で、マグマ中の水分の挙動が非常に重要である。高温石英などの火山岩中には、地中のマグマのサンプルであるガラス包有物が多数見出され、この水素分析は地中の水の挙動の研究に非常に有効である。大きさ百マイクロメートル程度の非常に小さなガラス包有物内部に含まれる水素濃度を精度良く測定する為に、20MeV陽子マイクロビームによる水素分析システムを開発した。
本研究の水素分析法は、陽子弾性散乱同時計数法(ERCS法)と呼ばれ、前方45度に設置した2台の荷電粒子検出器を用いて散乱陽子と反跳陽子を同時に測定する手法である。この同時計数測定により、サンプル中の水素原子核のみを高い感度で分析する事ができる。我々の研究開発により、水素濃度の深さ分布を精度良く算出する解析方法を新たに見出した。また、ガラス包有物の密度を推定する手法を新たに開発した。
この水素分析方法は水素濃度が数十%から1ppmまでの広範囲で測定可能である。米国NIST提供の水素吸蔵チタンやマイラーフィルム、カプトンフィルム、ポリエチレンなどの分析により、水素定量の相対誤差は5%以内である事が確認できた。水素質量面密度の測定限界は20ng/cm2以下である。
天然鉱物の高温石英として、円田、初崎、細尾峠、立杭、郷六、柏久保、荒湯、小関峠、咲花平、不来坂、稲荷山、室生から採取したサンプルを分析した。さらに、父島の安山岩およびハワイ島キラウエア火山のカンラン石サンプルを測定した。また、伊豆半島周辺部の早戸川、上佐野、光子沢で採取したクロム透輝石のサンプルを測定した。和田峠産の黒曜石の分析結果は1.0wt.%(H20)でありカールフィッシャー法の測定結果と良く一致した。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (16件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Development of ERCS hydrogen analysis for melt inclusions in erupted magmatic samples2006

    • 著者名/発表者名
      T.Komatsubara 他
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 251

      ページ: 237-245

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 第10章中性子測定と計算値に寄与する因子、E。花崗岩中の水素含有量2006

    • 著者名/発表者名
      小松原哲郎 他
    • 雑誌名

      「広島および長崎における原子爆弾放射線被曝線量の再評価」線量評価システム2002、DSO2

      ページ: 764-768

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of ERCS hydrogen analysis for melt inclusions in erupted magmatic samples,2006

    • 著者名/発表者名
      T.Komatsubara, et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physical Research B251

      ページ: 237-245

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chapter 10, Part E, Hydrogen in Granite (Japanese)2006

    • 著者名/発表者名
      T.Komatsubara et al.
    • 雑誌名

      Reassessment of the Atomic Bomb Radiation Dosimetry for Hiroshima and Nagasaki Dosimetry System 2002, (Japanese)

      ページ: 764-768

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of ERCS hydrogen analysis for melt inclusions in erupted magnetic samples2006

    • 著者名/発表者名
      T.Komatsubara 他
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 251

      ページ: 237-245

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Chapter10 PartE. Hydrogen Content in Granite2006

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Komatsubara
    • 雑誌名

      Reassessment of the Atomic Bomb Radiation Dosimetry for Hiroshima and Nagasaki-Dosimetry System 2002

      ページ: 750-754

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Hydrogen analysis for geoscience by using nuclear microbeam2006

    • 著者名/発表者名
      T.Komatsubara
    • 雑誌名

      Proceedings of the 5^<th> Italy-Japan Symposium "Recent Achievements and Perspectives in Nuclear Physics"

      ページ: 429-437

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Hydrogen analysis for geoscience by using nuclear microbeam2005

    • 著者名/発表者名
      T.Komatsubara 他
    • 雑誌名

      Proceedings of the 5^<th> Italy-Japan Symposium "Recent Achievements and Perspectives in Nuclear Physics"

      ページ: 429-437

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 伊豆-小笠原弧衝突境界付近の発達するクロム透輝石を含む岩脈の水濃度2005

    • 著者名/発表者名
      黒澤正紀 他
    • 雑誌名

      月刊地球 27

      ページ: 519-524

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chapter 10, Part E, Hydrogen Content in Granite2005

    • 著者名/発表者名
      T.Komatsubara 他
    • 雑誌名

      Reassessment of the Atomic Bomb Radiation Dosimetry for Hiroshima and Nagasaki-Dosimetry System 2002

      ページ: 750-754

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hydrogen analysis for geoscience by using nuclear microbeam2005

    • 著者名/発表者名
      T.Komatsubara et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 5th Italy-Japan Symposium "Recent Achievement and Perspectives in Nuclear Physics"

      ページ: 429-437

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hydrogen analysis of melt inclusions in chromian- diopsite megacrysts from basally and basaltic adesite dykes intruded in a collision zone of the Izu-Bonin arc (Japanese)2005

    • 著者名/発表者名
      M.Kurosawa et al.
    • 雑誌名

      Earth Science (Japanese) Vol.27

      ページ: 519-524

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chapter 10, Part E, Hydrogen in Granite2005

    • 著者名/発表者名
      T.Komatsubara et al.
    • 雑誌名

      Reassessment of the Atomic Bomb Radiation Dosimetry for Hiroshima and Nagasaki Dosimetiry System 2002

      ページ: 750-754

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 高エネルギー陽子マイクロビームによる鉱物中の水素定量分析法の開発2004

    • 著者名/発表者名
      古野興平 他
    • 雑誌名

      岩石鉱物科学 33

      ページ: 51-61

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of a method for the quantitative analysis of hydrogen in minerals with a high-energy proton microbeam, (Japanese)2004

    • 著者名/発表者名
      K.Furuno et al.
    • 雑誌名

      Japanese Magazine of Mineralogical and Petrological Sciences Vol.33

      ページ: 51-61

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 高エネルギー陽子マイクロビームによる鉱物中の水素定量分析法の開発2004

    • 著者名/発表者名
      古野興平, 黒澤正紀, 小松原哲郎, 笹公和, 大和良広, 石井聰, 大島弘行
    • 雑誌名

      岩石鉱物科学 33

      ページ: 51-61

    • NAID

      10012362172

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] ERCSスペクトルの単位変換方法及び水素検出方法2005

    • 発明者名
      小松原哲郎, 笹公和, 黒澤正紀
    • 権利者名
      筑波大学
    • 産業財産権番号
      2005-380028
    • 出願年月日
      2005-12-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] ERCSスペクトルの単位変換方法及び水素検出方法2005

    • 発明者名
      小松原 哲郎, 笹 公和, 黒澤 正紀
    • 権利者名
      筑波大学
    • 産業財産権番号
      2005-380028
    • 出願年月日
      2005-12-28
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

URL: 

公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi