| 研究課題/領域番号 |
24K22902
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0204:天文学、地球惑星科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
鈴村 明政 信州大学, 学術研究院理学系, 助教 (10998149)
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| 研究期間 (年度) |
2024-07-31 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2025年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2024年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | LA-MICAL / 安定同位体 / 炭酸塩 / 局所分析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
地球に揮発性物質を供給した炭素質コンドライト隕石の安定同位体分析には，二次イ
オン質量分析計(SIMS)が用いられてきた．しかし，起源の異なる微小鉱物が集合した局所領
域に対して，鉱物種分離が行われないSIMS分析では正確な安定同位体比を得ることが難しい．
本研究は，レーザーアブレーション(LA)と高感度安定同位体分析装置(MICAL)を融合し，
微小領域の炭酸塩のみに由来する微量CO2ガスの酸素・炭素安定同位体分析を実現すること
が目的である．具体的には，ガス捕集・導入装置を独自開発・作成し，標準炭酸塩試料を用いて分析精度・確度・感度を検証する基礎実験と導入装置・分析条件の最適化に挑戦する.
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| 研究実績の概要 |
本研究は、レーザーアブレーション(LA)と高感度安定同位体分析装置(MICAL)を融合し、微小領域の炭酸塩のみに由来する微量CO2ガスの酸素・炭素安定同位体分析を実現することが目的である．具体的には、ガス捕集・導入装置を独自開発・作成し、標準炭酸塩試料を用いて分析精度・確度・感度を検証する基礎実験と導入装置・分析条件の最適化に挑戦する.
本年度は以下の研究成果が得られた.1.ガス捕集を行うためのLA用真空セル・捕集管・導入装置を設計し、開発・作成を行った. 2.LA用真空セルについて、ブランク検証実験を行った.10分～120分までの実験で検出されるガス量が増加したことから、大気リークの影響があることを明らかにした．接続部について改良を行い、同様のブランク実験を行ったところ、大気リークの影響が1/6～1/10まで減少したことを確認した. 3.改良したLA専用真空セルを用いて、炭酸塩標準試料(MC calcite)を対象にLAを照射し、実際にCO2ガスが生成することを明らかにした. 4.レーザー条件についてエネルギー・周波数・照射面積・繰り返し数を変更する基礎実験を行った．アブレーション体積が大きいほど生成ガス量が多いものの、照射底面が見えずガス生成収率が測定できないため、さらなる分析条件の最適が必要であるという課題が浮かび上がった． 5.NBS18、NBS19、ISC calciteという複数の炭酸塩標準試料の分析を行い、炭素・酸素同位体組成について、LAによる大きな同位体分別がないことを明らかにした．ただし、大気リークおよび樹脂の影響という新たな課題が浮かび上がった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究目標である、ガス捕集・導入装置を独自開発・作成は完了しており、標準炭酸塩試料を用いて分析確度についての検証はおおむね終了した。
一方で、LA用真空セルの納品まで時間がかかったこと、申請者の所属異動があったことから、分析精度・感度を検証する基礎実験と導入装置・分析条件の最適化は終了していないため、おおむね順調に進展しているとした。
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| 今後の研究の推進方策 |
異動における設備整理などが終了したため、完了していない分析精度・感度を検証する基礎実験と導入装置・分析条件の最適化について進める。一方で、大気リークと包埋樹脂の影響が新たな課題として浮上し、上記課題を解決するため、LA用真空セルについてさらなる改良および、包埋法・分析手順についての見直しを行う。基礎実験のデータをまとめ国内学会で発表を行い、論文の作成・国際誌への投稿を目指す。また、最終的に天然隕石試料への応用へつなげる。
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