ナノ領域の同位体分析を目指した質量分析法の開発

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10354008
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 圦本 尚義 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (80191485)
• 研究分担者: 松本 一哉 オリンパス光学工業(株), 複合精密技術部, グループリーダー ; 高柳 功 フォトビットコーポレーション, 主任研究員 ; 平田 岳史 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (10251612)
• キーワード: 同位体 / 隕石 / 二次イオン質量分析法 / イオン検出器 / 撮像素子 / 太陽系 / 局所分析

研究概要

本申請は、申請者たちが開発してきたマイクロ領域のSIMS法とLA-ICPMS法をさらに発展させ、ナノ領域の分析可能な質量分析装置(同位体ナノスコープ)の開発と実用化を目的とした.その実現のために、申請者たちが進歩させてきた二次元半導体荷電粒子検出素子をデジタル化することにより上記の質量分析装置の空間分解能と分析感度の向上を図った.そして、本研究期間内に、ナノスケール質量分析システムを実用化し、始源隕石中のマトリックス領域からナノスケールの星間物質を検出するデジタルメテオライトサーベイに発展させる準備を整えた.
本年度は前年度までに設計・製作・改良した二次元半導体荷電粒子検出素子を二次イオン質量分析装置に装着し、同位体ナノスコープの実用化を以下の手順で行った.
1.二次イオン質量分析法により発生した二次イオン強度比を同位体比に補正する方法を開発した.
2.二次イオン質量分析法により投影された二次元像内の同位体比分別分布の補正法を開発した.
3.2で補正された二次元同位体像の空間解像度の評価を行った.
4.以上の補正法の評価を総合して同位体ナノスコープのコントロールシステムで最適化した.
5.隕石中の同位対比サーベイにより、ナノサイズの星間物質のサーベイとその分布解析を行うことにより実用化の評価を開始した.

研究成果

• [文献書誌] 永島一秀,国広卓也,高柳功,中村淳一,小坂光二,圦本尚義: "荷電粒子検出用二次元半導体素子の質量分析計への応用"映像情報メディア学会技術報告. 24. 13-18 (2000)
• [文献書誌] 圦本尚義: "大腸系の年代学"天文月報. 93. 121-133 (2000)
• [文献書誌] Yamazaki,D.,Kato,T.,Yurimoto,H.,Ohtani,E.and Toriumi,M.: "Silicon self-diffusion in MgSiO3 perovskite at 25 Gpa"Phys.Earth Planet.Inter. 119. 299-309 (2000)
• [文献書誌] Yurimoto,H.and Wasson,J.T.: "Extreme oxygen-16-rich olivine in CO chondriules"Meteoritics Planet.Sci.. 35. A175-A176 (2000)
• [文献書誌] 伊藤元雄,圦本尚義: "同位体組織学:SIMSが拓く宇宙・地球化学のフロンティア"地学雑誌. 109. 836-844 (2000)
• [文献書誌] Nagashima,K.,Kunihiro,T.,Takayanagi,I.,Nakamura,J.,Kosaka,K,and urimoto,H.: "Output characteristics of stacked CMOS-type active pixel ensor for charged particles"Surface Interface Anal.. 31. 131-137 (2000)