氷床コアの微少部気体分析法の開発

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09558065
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 本堂 武夫 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (60109494)
• 研究分担者: 清水 良祐 愛宕物産(株)ラマンシステム部, 部長 ; 前 晋爾 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80022672) ; 堀 彰 北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (60280856) ; 成田 英器 北海道大学, 低温科学研究所, 助教授 (20001662)
• キーワード: 氷床コア / ラマン散乱 / 大気組成 / 気体分別 / クラスレート水和物

研究概要

本年度の研究実施計画に基づいて、項目毎に成果概要を説明する。
(1) 微小部加熱装置の設計・製作:既設の顕微ラマン散乱測定装置に自動走査機能と微小部加熱機能を付加する改造を行った。本研究の目的達成のためには、数ミクロンの位置分解能でラマンスペクトルを自動走査測定することが必要であり、まずこの機能について検討を行った。その結果、一つのクラスレート水和物でも中心部と周辺部では、組成が違うことが見出されており、従来にない高精度な測定を自動的な行えるようになった。この点においては、初期の目的以上の成果を得た。微小部加熱については、ヘリウムネオンレーザーを測定光学系と同軸で照射する装置を完成させた。現在測定を繰り返しているが、十分な効果が得られていない。まだ光学系に改良の必要がある。
(2) 気体分析装置の設計・製作:微小なクラスレート水和物の解離によって発生する微量な気体を分析するという困難な測定を目指しており、試行を繰り返している。上記(1)の成果で述べたように、個々のクラスレートの内部でも気体組成に分布があること、およびラマン散乱強度がクラスレート水和物結晶の方位によって変化することを見出している。これらは、いずれも新たな研究成果であるが、微小部の気体分析という本研究の目的には、新たな課題となっている。当面は、クラスレート内部の組成分布の詳細を平均化することで目的を達成する考えである。

研究成果

• [文献書誌] H.Itoh, K.Kawamura, T.Hondoh and S.Mae: "Molecular dynamics studies of self-interstitials in ice Ih" J.Chem.Phys.105. 2408-2413 (1996)
• [文献書誌] 内田務・本堂武夫: "ハイドレート中のガス含有量測定の現状" 月刊地球. 18. 679-684 (1996)
• [文献書誌] T.Ikeda, H.Fukazawa, T.Hondoh, V.Ya.Lipenkov, P.Duval and S.Mae: "Polarized Raman spectra of clathrate hydrate crystals in deep ice cores of Antarctica" Proc.2nd Int.Conf.Natural Gas Hydrates. 117-122 (1996)
• [文献書誌] T.Hondoh: "Clathrate hydrates in polar ice sheets" Proc.2nd Int.Conf.Natural Gas Hydrates. 131-138 (1996)
• [文献書誌] T.Ikeda, H.Fukazawa, S.Mae, T.Hondoh and C.C.Langway, Jr: "Crystal-Orientation Dependence of Raman Spectra of Natural Air Hydrate Single Crystal" J.Phys.Chem.B. 101. 6180-6183 (1996)
• [文献書誌] J.Phys.Chem.B. 101. 6290-6292 (1997)