X線トモグラフィー用高温高圧装置の開発

• 研究課題/領域番号: 19654082
• 研究種目: 萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 浦川 啓 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 准教授 (30201958)
• 研究分担者: 舟越 賢一 高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 副主幹研究員 (30344394) ; 寺崎 英紀 東北大学, 理学研究科, 助教 (50374898) ; 上杉 健太朗 高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 研究員 (80344399)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円); 2008年度: 500千円 (直接経費: 500千円); 2007年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
• キーワード: X線トモグラフィ / 高温高圧 / 放射光 / 高圧装置

研究概要

X線マイクロトモグラフィを使った高温高圧下における3次元イメージングからは試料の形状,体積,界面などの情報が非破壊で得られるため,高圧力科学の分野の応用性を広める技術である。我々はその地球科学的な応用研究をアメリカ合衆国の放射光施設Advanced Photon Source(APS)で行った(平成18〜19年度)。本研究では,そのときの経験をもとにX線マイクロトモグラフィ用に新しい高圧装置を開発した。平成19年度に作製した高圧装置はSPring-8のイメージング用ビームラインで使用することを念頭に設計され,総重量30kg最大荷重80トンの小型のものである。平成20年度はこの小型高圧装置の性能評価を兼ねてX線マイクロトモグラフィ実験をSPring-8のBL20B2で行った。再構築したCTイメージには高圧装置のフレームに起因する影が認められるが,形状は柱のない場合と解像度の範囲内では一致した。圧力4GPa温度1000Kまでの実験でも十分に可視領域が確保され内部のCT像を得ることが可能であった。このように所定の性能を発揮することを確認した。APSにおけるX線マイクとトモグラフィと比較すると,高圧装置の加圧能力は約2倍,データ収集時間は1/10以下,解像度は2倍程度,我々の方が優れていた。SPring-8とAPSではビームラインのスペックの差もあるが非常に満足の出来る結果であった。高圧装置は高輝度光科学研究センターに寄付されており,共同利用が可能である。