| 研究課題/領域番号 |
23K17712
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
佐野 亜沙美 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J－PARCセンター, 研究主幹 (30547104)
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| 研究期間 (年度) |
2023-06-30 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2025年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2024年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 高圧 / 中性子回折 / 高圧力 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、これまで技術的な困難から20万気圧程度までに限定されていた高圧下での高温中性子回折実験の条件を、50万気圧以上に拡大するための技術開発を行うものである。J-PARCのパルス中性子実験施設MLF内の、超高圧中性子回折装置PLANETにおいて、6軸型マルチアンビルプレスに複数のアンビルを組み込んで加圧する多段式加圧を導入することで、超高温高圧力条件での中性子回折実験を可能にし、超高温高圧下で発現するとされる多彩な水素の振る舞いを直接観測することに挑む。
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| 研究実績の概要 |
本研究は、これまで技術的な困難から20万気圧程度までに限定されていた高圧下での高温中性子回折実験の条件を、50万気圧以上に拡大するための技術開発に挑戦するものである。開発した技術を適用し、地球の下部マントル1200kmを超える深さにおける含水相中の水素の存在状態を明らかすることを目指す。具体的には下部マントル条件での中性子回折実験を達成するために、J-PARC MLFの超高圧中性子回折装置PLANET内の６軸型マルチアンビルプレスに複数のアンビルを組み込んで加圧する多段式加圧を導入する。これまでに、超硬製の2段目アンビルを用いるMA6-6セル内に、3段目として中性子の透過率の高いダイヤモンドアンビルを配する方式について常圧下で試験を行った。フォーカシングデバイスを利用することによる試料からの信号強度の確保、MA6-6セルのフレームへのコリメーターの設置によるバックグラウンド対策などを試験し、最適なセル構成を探ることができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
「研究実績の概要」で述べた様に、今年度は当初計画どおりに高圧実験に最適なセル構成、光学系セットアップについて最適化することができ、萌芽的な研究としての第一段階は踏み出すことができたものの、高圧実験は未実施であり、結果が出るまでにはもう少し時間を要すると考えられることから、現在までの進捗状況はやや遅れていると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
最適化したセットアップを用いて、高圧実験を行い圧力発生効率、高荷重下での信号強度を確認する。また、高温実験を実施し、高温下での発生圧力の変動についても確認する。補助事業の目的である技術開発を達成するためにビームタイムを確保できるよう、J-PARCの1年課題を申請する予定である。
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