高温高圧下での中性子イメージングの高精細化に向けて

• 研究課題/領域番号: 25610158
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 井上 徹 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 教授 (00291500)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2013年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: 中性子 / イメージング / 水素 / 水 / マグマ / 流体 / 含水相 / 高圧 / neutron / imaging / hydrogen / water / magma / fluid / hydrous phase / high pressure

研究成果の概要

J-PARCのBL11ビームラインに、新学術領域研究で我々が導入した中性子カメラの高精細イメージングを目指し、各種試験実験や改良を行った。今回得られた一番いい光学系を使用して、最終的に、X線では観察が不可能な、ZrO2圧媒体とPtカプセルに封入した状態での高圧セルの水素濃度イメージングに成功した。これは将来的に高温高圧下での試料の水素濃度の中性子イメージングが可能になるということ意味している。このように、高温高圧下での中性子イメージングの可能性、及び方向性を示すことができた。この結果は、装置論文として既に論文として発表した (Hattori et al., 2015)。

研究成果

• [雑誌論文] In Situ Observation of Pressure-induced Crystallization from Amorphous Calcium Carbonate by Time-resolved X-ray Diffraction (2015)
  • 著者名/発表者名: Maruyama K., Kagi H., Inoue T., Ohfuji H. and Yoshino T.
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 44 号: 4 ページ: 434-436
  • DOI: 10.1246/cl.141062
  • NAID: 130005062153
  • ISSN: 0366-7022, 1348-0715
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Design and Performance of High-Pressure PLANET Beamline at Pulsed Neutron Source at J-PARC (2015)
  • 著者名/発表者名: Hattori, T., A. Sano-Furukawa, H. Arima, K. Komatsu, A. Yamada, Y. Inamura, T. Nakatani, Y. Seto, T. Nagai, W. Utsumi, T. Iitaka, H. Kagi, Y. Katayama, T. Inoue, T. Otomo, K. Suzuya, T. Kamiyama, M. Arai T. Yagi
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A 巻: 780 ページ: 55-67
  • DOI: 10.1016/j.nima.2015.01.059
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Possible New Al-bearing hydrous Mg-silicate (23 Å; phase) in the deep upper mantle (2015)
  • 著者名/発表者名: Cai, N., T. Inoue, K. Fujino, H. Ohfuji and H. Yurimoto
  • 雑誌名: Am. Mineral. 巻: -
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Equation of state and phase transition of antigorite under high pressure and high temperature (2014)
  • 著者名/発表者名: Yang, C., T. Inoue, A. Yamada, T. Kikegawa, J. Ando
  • 雑誌名: Phys. Earth Planet. Inter. 巻: 228 ページ: 56-62
  • DOI: 10.1016/j.pepi.2013.07.008
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] B-site deficiencies in A-site-ordered perovskite LaCu3Pt3.75O12 (2013)
  • 著者名/発表者名: Ochi,M., Yamada, I., Ohgushi, K., Kusano, Y., Mizumaki, Takahashi, R., Nishiyama, N., Inoue, T., Irifune, T.
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 52 号: 7 ページ: 3985-3989
  • DOI: 10.1021/ic302809v
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of tungsten trioxide nanoparticles by microwave plasma in liquid and analysis of physical properties (2013)
  • 著者名/発表者名: Hattori, Y., S. Nomura, S. Mukasa, H. Toyota, T. Inoue, T. Kasahara
  • 雑誌名: J. Alloys and Compounds, 巻: 560 ページ: 105-110
  • DOI: 10.1016/j.jallcom.2013.01.137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of tungsten oxide, silver, and gold nanoparticles by radio frequency plasma in water (2013)
  • 著者名/発表者名: Hattori, Y., Nomura, S., Mukasa, S., Toyota, H., Inoue, T., and Usui, T.
  • 雑誌名: J. Alloys and Compdounds 巻: 578 ページ: 148-152
  • DOI: 10.1016/j.jallcom.2013.05.032
  • 査読あり
• [雑誌論文] NMR study of successive magnetic transitions in the A-site ordered perovskite LaMn3Cr4O12 (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki, Y., Takase, S., Kishimoto, Y., Ohno, T., Yamada, I., Shiro, K., Takahashi, R., Ohgushi, K., Nishiyama, N., Inoue, T. and Irifune, T.
  • 雑誌名: J. Korean Phys. Soc. 巻: 63 号: 3 ページ: 640-643
  • DOI: 10.3938/jkps.63.640
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppression of Intersite Charge Transfer in Charge-Disproportionated Perovskite YCu3Fe4O12 (2013)
  • 著者名/発表者名: Etani, H., Yamada, I., Ohgushi, K., Hayashi, N., Kusano, Y., Mizumaki, M., Kim, J., Tsuji, N., Takahashi, R., Nishiyama, N., Inoue, T., Irifune, T., Takano, M.
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 52 号: 16 ページ: 3985-3989
  • DOI: 10.1021/ja312015j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of Bond-Strain-Induced Electronic Phase Transitions in Iron Perovskites (2013)
  • 著者名/発表者名: Ikuya Yamada, Hidenobu Etani, Kazuki Tsuchida, Shohei Marukawa, Naoaki Hayashi, Takateru Kawakami, Masaichiro Mizumaki, Kenya Ohgushi, Yoshihiro Kusano, Jungeun Kim, Naruki Tsuji, Ryoji Takahashi, Norimasa Nishiyama, Toru Inoue, Tetsuo Irifune, and Mikio Takano
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 巻: 52 号: 23 ページ: 13751-13761
  • DOI: 10.1021/ic402344m
  • 査読あり
• [学会発表] In situ X-ray observation of dehydration and EoS of chlorite under high pressure and temperature (2014)
  • 著者名/発表者名: Inoue, T., Suenami, H. and Kikegawa, T.
  • 学会等名: 2014 AGU Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2014-12-15 – 2014-12-19
• [学会発表] New Al-bearing hydrous Mg-silicate in the deep upper mantle (2014)
  • 著者名/発表者名: Cai, N., Inoue, T., Fujino, K., Ohfuji, H. and Yurimoto, H.
  • 学会等名: 2014 AGU Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2014-12-15 – 2014-12-19
• [学会発表] 含水bridgmaniteの合成とキャラクタリゼーション (2014)
  • 著者名/発表者名: 井上徹，矢吹智実，柿澤翔，藤野清志，圦本尚義，栗林貴弘，長瀬敬郎
  • 学会等名: 第55回高圧討論会
  • 発表場所: 徳島大学（徳島市、徳島県）
  • 年月日: 2014-11-22
• [学会発表] ラジオグラフィーによるケイ酸塩-鉄分離過程のその場観察 (2014)
  • 著者名/発表者名: 八木健彦，後藤弘匡，飯塚理子，鈴木昭夫，井上徹
  • 学会等名: 第55回高圧討論会
  • 発表場所: 徳島大学（徳島市、徳島県）
  • 年月日: 2014-11-22
• [学会発表] AlとHに富むMg-bridgmaniteの合成とキャラクタリゼーション (2014)
  • 著者名/発表者名: 井上徹，矢吹智実，柿澤翔，藤野清志，圦本尚義，栗林貴弘，長瀬敏郎
  • 学会等名: 日本鉱物科学会2014年年会・総会
  • 発表場所: 熊本大学（熊本市、熊本県）
  • 年月日: 2014-09-18
• [学会発表] 緑泥石の脱水分解反応境界とその状態方程式 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井上徹，末次秀規，柿澤翔，亀卦川卓美
  • 学会等名: 日本鉱物科学会2014年年会・総会
  • 発表場所: 熊本大学（徳島市、徳島県）
  • 年月日: 2014-09-18
• [学会発表] 非晶質炭酸カルシウムの圧力誘起結晶化その場観察 (2014)
  • 著者名/発表者名: 丸山浩司，鍵裕之，井上徹，吉野徹
  • 学会等名: 日本鉱物科学会2014年年会・総会
  • 発表場所: 熊本大学 （熊本市、熊本県）
  • 年月日: 2014-09-17
• [学会発表] Al incorporation in dense hydrous magnesium silicates (2014)
  • 著者名/発表者名: Inoue, T., Hayashi, K. and Yurimoto, H.
  • 学会等名: IMA 2014
  • 発表場所: South Africa, Santon
  • 年月日: 2014-09-03
• [学会発表] Coupled substitution of H+ and Al3+ into deep mantle minerals (2014)
  • 著者名/発表者名: Inoue, T., Cai, N., Hayashi, K. and Yurimoto, H.
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society
  • 発表場所: Sapporo, Hokkaido
  • 年月日: 2014-08-01
• [学会発表] 地球内部の「水」を見るツール～超高圧中性子ビームラインPLANET～ (2014)
  • 著者名/発表者名: 服部高典，佐野亜沙美，有馬寛，井上徹，鍵裕之，八木健彦
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市、神奈川県）
  • 年月日: 2014-05-02
• [学会発表] J-PARC高圧中性子ビームライン(PLANET)の地球惑星科学への応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鍵裕之，飯塚理子，小松一生，八木健彦，永井隆哉，井上徹，佐野亜沙美，服部高典
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市、神奈川県）
  • 年月日: 2014-05-02
• [学会発表] Aluminum incorporation into phase A - a new hydrous silicate in the deep upper mantle (2014)
  • 著者名/発表者名: Cai, N., Inoue, T., Fujino, K., Ohfuji, H., Kuribayashi, T. and Yurimoto, H.
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2014
  • 発表場所: Pacifico Yokohama (Yokohama, Kanagawa)
  • 年月日: 2014-04-29
• [学会発表] Dehydration boundary and the EoS of chlorite under high pressure and temperature (2014)
  • 著者名/発表者名: Suenami, H., Inoue, T.*, Kakizawa, S. and Kikegawa, T.
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2014
  • 発表場所: Pacifico Yokohama (Yokohama, Kanagawa)
  • 年月日: 2014-04-28
  • 招待講演
• [学会発表] 熱力学的手法によるMg2SiO4のポストスピネル相転移境界の再決定
  • 著者名/発表者名: 糀谷浩，井上徹，赤荻正樹
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] J-PARC, PLANETにおける無水及び含水アルバイトガラスの高圧下中性子回折実験と中性子イメージング予備実験
  • 著者名/発表者名: 井上徹，山田明寛，浦川啓，鈴木昭夫，有馬寛，寺崎英紀，大高理，服部高典，佐野亜沙美
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] 超高圧中性子回折装置PLANETの性能と現状
  • 著者名/発表者名: 服部高典，佐野亜沙美，有馬寛，小松一生，山田明寛，永井隆哉，片山芳則，井上徹，内海渉，鍵裕之，八木健彦
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] X線その場観察を用いた高圧下における緑泥石の脱水分解反応
  • 著者名/発表者名: 末次秀規，井上徹
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] 上部マントル条件下におけるMgCO3+SiO2=MgSiO3+CO2反応境界の決定
  • 著者名/発表者名: 柿澤翔，井上徹，山田明寛，末次秀規
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] Re-determination of high-temperature heat capacity and thermal expansivity of Mg2SiO4 ringwoodite: Implication for clapeyron slope of post-spinel transition
  • 著者名/発表者名: Kojitani, H., Ohhata, M., Shimada, H., Inoue, T., and Akaogi, M.
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society
  • 発表場所: Brisbane, Australia
  • 招待講演
• [学会発表] 熱力学的手法によるMg2SiO4のポストスピネル相転移境界の再決定
  • 著者名/発表者名: 糀谷 浩，井上徹，赤荻正樹
  • 学会等名: 日本鉱物科学会2013年年会・総会
  • 発表場所: 筑波大学
• [学会発表] 下部マントル条件下で安定なAlに富む高圧含水鉱物
  • 著者名/発表者名: 井上徹，林晃平，圦本 尚義
  • 学会等名: 日本鉱物科学会2013年年会・総会
  • 発表場所: 筑波大学
• [学会発表] 下部マントル最上部におけるAlに富む高圧含水鉱物
  • 著者名/発表者名: 井上徹，林晃平，圦本尚義
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター
• [学会発表] 高温高圧下におけるMgCO3 + SiO2系の反応と溶融
  • 著者名/発表者名: 柿澤翔，井上徹，末次秀規，CAI Nao，山田明寛，亀卦川卓美
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター
• [学会発表] Thermal equation of state of lawsonite under high pressure and high temperature
  • 著者名/発表者名: Nao CAI, Toru INOUE, Takumi KIKEGAWA
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター
• [学会発表] 高圧下におけるNaAlSi3O8ガラスの局所構造変化
  • 著者名/発表者名: 山田明寛，井上徹，亀卦川卓美
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター
• [学会発表] ポストスピネル相境界から制約されるMg2SiO4リングウッダイト中の陽イオン無秩序
  • 著者名/発表者名: 糀谷浩，井上徹，赤荻正樹
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター
• [学会発表] 室温圧縮下の含水石英ガラスのX線回折実験
  • 著者名/発表者名: 浦川啓，井上徹，亀卦川卓美
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター
• [学会発表] Al-bearing dense hydrous minerals under mantle transition zone and uppermost lower mantle conditions
  • 著者名/発表者名: Inoue, T., Hayashi, K. and Yurimoto, H.
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2013
  • 発表場所: San Francisco, USA
• [学会発表] New high-pressure neutron beamline PLANET at J-PARC
  • 著者名/発表者名: Hattori, T., Sano-Furukawa, A., Arima, H., Inamura, Y., Nahgai, T., Katayama, Y., Inoue, T., Kagi, H. and Yagi, T.
  • 学会等名: International conference on neutron scattering (ICNS2013)
  • 発表場所: Edinburgh, UK
• [学会発表] New Tool for Investigating High-Pressure and High-Temperature States of Matter at Intense Pulsed Neutron Source J-PARC
  • 著者名/発表者名: Hattori, T., Sano-Furukawa, A., Arima, H., Inamura, Y., Yamada, A., Komatsu, K., Nahgai, T., Katayama, Y., Inoue, T., Kagi, H. and Yagi, T.
  • 学会等名: THERMEC 2013 (the 8th international conference on advanced materials)
  • 発表場所: Las Vegas, USA
• [学会発表] 地球内部の「水」を見るツール～超高圧中性子ビームラインPLANET～
  • 著者名/発表者名: 服部高典，佐野亜沙美，有馬寛，井上徹，鍵裕之，八木健彦
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] J-PARC高圧中性子ビームライン(PLANET)の地球惑星科学への応用
  • 著者名/発表者名: 鍵裕之，飯塚理子，小松一生，八木健彦，永井隆哉，井上徹，佐野亜沙美，服部高典
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 沈み込む堆積岩層中の含水相topaz-OHの高温高圧下における状態方程式の決定
  • 著者名/発表者名: 新里 美月，井上 徹，蔡 閙，末次秀規，亀卦川卓美
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Aluminum incorporation into phase A - a new hydrous silicate in the deep upper mantle
  • 著者名/発表者名: Cai, N., Inoue, T., Fujino, K., Ohfuji, H., Kuribayashi, T., H. Yurimoto
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Dehydration boundary and the EoS of chlorite under high pressure and temperature
  • 著者名/発表者名: Suenami, H., Inoue, T., Kakizawa, S., Kikegawa, T.
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014
  • 発表場所: 横浜
  • 招待講演
• [図書] 地球ダイナミクス：山本明彦編 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井上徹
  • 総ページ数: 229
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] 地球内部の物質科学. In 地球ダイナミクス(山本明彦編） (2014)
  • 著者名/発表者名: 井上徹
  • 出版者: 朝倉書店
• [備考] 愛媛大学地球深部ダイナミクス研究センター
  • URL: http://www.grc.ehime-u.ac.jp/
• [備考] 愛媛大学地球深部ダイナミクス研究センター
  • URL: http://www.ehime-u.ac.jp/~grc/