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ナノスケール多元素同位体顕微鏡の実用化と元素合成過程の物質科学的探求

研究課題

研究課題/領域番号 17K18805
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 地球惑星科学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

寺田 健太郎  大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (20263668)

研究分担者 河井 洋輔  大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (90726671)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード局所分析 / 微量分析 / 同位体分析 / 年代測定 / 質量分析 / はやぶさ試料 / プレソーラー粒子 / SNMS / ポストイオン化 / SIMS / イメージング分析 / 隕石 / 岩石 / 元素の起源 / 太陽系 / 地球外物質 / 元素合成 / 地球化学 / 宇宙科学 / 宇宙物理 / 惑星起源・進化 / 環境分析
研究成果の概要

本事業により以下の成果を挙げた。(1) ポストイオン化を新機軸としたナノスケール同位体質量分析装置を改良し100nmの空間分解能でイオンイメージを得ることに成功した。(2)低濃度から高濃度の元素を同時に分析可能なシステムを開発した (3)これにより隕石から抽出したプレソーラー粒子のm/z=10~150の範囲の多元素同時分析を行ないシグナルを得た。(4)特にSiについては有意な同位体異常を検出しAGB星起源であることがわかった。(5) 1ミクロンのスポット径で、ppmオーダーの鉛の同位体分析が可能になった (6)これに従来よりも微小な量の月試料で年代測定が可能になった

研究成果の学術的意義や社会的意義

ポストイオン化を新機軸としたナノスケール同位体質量分析装置を改良し、100nmの空間分解能でイオンイメージを得ることに成功した。また、1ミクロンのスポット径でppmオーダーの鉛の同位体分析が可能になった。その結果、従来よりも微小な月隕石で年代を議論することが可能になった。本装置の妥当性をチェックするために東京大学のNanoSIMSを用いて、種々のアパタイトの鉛同位体分析を行なった。副産物的に小惑星イトカワの形成年代と衝突破壊年代の決定に成功した。Scientihic Reportsで発表した同論文のAltmetrics数は719に達し、学術的/社会的に意義のある研究となった

報告書

(7件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Development of a Secondary Neutral Mass Spectrometer for submicron Imaging mass spectrometry2020

    • 著者名/発表者名
      Kawai Y., Terada K., Hondo T., Aoki J., Ishihara M., Toyoda M. and Nakamura R.
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc

      巻: 31 ページ: 011065-011065

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] New Method for Improving LC/Time-of-Flight Mass Spectrometry Detection Limits Using Simultaneous Ion Counting and Waveform Averaging2020

    • 著者名/発表者名
      Kawai Y., Miyake Y., Hondo T., Lehmann J.-L.d., Terada K. and Toyoda M.
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 92 ページ: 6579-6586

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of a Secondary Neutral Mass Spectrometer for submicron Imaging mass spectrometry2020

    • 著者名/発表者名
      Kawai Y., Kentaro Terada K., Hondo T., Aoki J., Ishihara M., Toyoda M. and Nakamura R.
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 31 ページ: 011065-011065

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High throughput isotope abundance ratio determination based on simultaneous ion counting and waveform averaging2019

    • 著者名/発表者名
      Kawai Y., Hondo H., Lehmann J., Terada K., Toyoda M.
    • 雑誌名

      Nuclear Inst. and Methods in Physics Research A

      巻: 942 ページ: 162427-162427

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chemical, microstructural and chronological record of phosphates in the Ksar Ghilane 002 enriched shergottite2019

    • 著者名/発表者名
      J. Roszjar, M. J. Whitehouse, K. Terada, K. Fukuda, T. John, A. Bischoff, Y. Morishita, H. Hiyagon
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 245 ページ: 385-405

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Thermal and impact histories of 25143 Itokawa recorded in Hayabusa particles2018

    • 著者名/発表者名
      Terada K.、Sano Y.、Takahata N.、Ishida A.、Tsuchiyama A.、Nakamura T.、Noguchi T.、Karouji Y.、Uesugi M.、Yada T.、Nakabayashi M.、Fukuda K.、Nagahara H.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 1180611806-1180611806

    • DOI

      10.1038/s41598-018-30192-4

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Improved Quantitative Dynamic Range of Time-of-Flight Mass Spectrometry by Simultaneously Waveform-Averaging and Ion-Counting Data Acquisition2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawai, T. Hondo, K. R. Jensen, M. Toyoda, K. Terada
    • 雑誌名

      Journal of the American Society for Mass Spectrometry

      巻: 29 ページ: 1403-1407

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 月隕石Northwest Africa 4734の局所U-Pb年代分析2020

    • 著者名/発表者名
      松本匡能、寺田健太郎、宮原正明、大谷栄治、小澤信、Keewook Yi、 Shinae Lee
    • 学会等名
      日本地球化学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] U-Pb Dating of Baddeleyite in Zagami by NanoSIMS Imaging Analysis2019

    • 著者名/発表者名
      T. Morita, Y. Sano, N. Takahata, K. Misawa, S. Sakata and K. Terada4
    • 学会等名
      The 82nd Annual Meeting of the Meteoritical Society
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] URANIUM-LEAD SYSTEMATICS OF LUNAR BASALTIC METEORITE NORTHWEST AFRICA 29772019

    • 著者名/発表者名
      N. Moromoto, Y. Kawai, S. Yokota, K. Terada, M. Miyahara, N. Takahata and Y. Sano
    • 学会等名
      The 82nd Annual Meeting of the Meteoritical Society
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Advanced Analytical methods for Planetary materials2019

    • 著者名/発表者名
      K. Terada
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Lunar and Deep Space Exploration (LDSE)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 二次中性粒子質量イメーシジングシステムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      藤本 駿,河井 洋輔),本堂 敏信,松岡 久典,石原 盛男,青木 順,豊田 岐聡,中村 亮介,寺田 健太郎
    • 学会等名
      日本地球化学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] U-Pb systematics of Hayabusa particles: Constrains on the thermal and impact histories of 25143 Itokawa2018

    • 著者名/発表者名
      K. Terada et al.
    • 学会等名
      Hayabusa Symposium 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ”サイエンス”指向型”マススペクトロメーターのR&Dで拓く宇宙・地球・生命科学2018

    • 著者名/発表者名
      寺田健太郎
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ルナ16号試料L1613のキャラクタリゼーション2018

    • 著者名/発表者名
      渡邊 宏海、寺田 健太郎、横田 勝一郎、河井 洋輔、諸本 成海、佐野 有司、鹿児島 渉悟、高畑 直人、Galimov Eric
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 局所U-Pb分析を用いたルナ24号レゴリス試料の年代学的考察2018

    • 著者名/発表者名
      諸本 成海、寺田 健太郎、横田 勝一郎、河井 洋輔、橋口 友実、松田 貴博、佐野 有司、鹿児島 渉悟、高畑 直人、宮原 正明、下林 典正、Galimov Eric
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2024-01-30  

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