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2021 年度 実績報告書

地球外有機物の3次元分布観察を目指したレーザー赤外分光マイクロトモグラフィー開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H01954
研究機関広島大学

研究代表者

薮田 ひかる  広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 教授 (30530844)

研究分担者 池本 夕佳  公益財団法人高輝度光科学研究センター, 分光推進室, 主幹研究員 (70344398)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
キーワードレーザー赤外分光マイクロトモグラフィー / 地球外有機物
研究実績の概要

本研究では、地球外有機物の3次元分布観察を実現させるために中赤外スーパーコンティニュームレーザーを光源とした赤外分光マイクロトモグラフィー(MIRS-laser-CT)の開発に取り組む。前年度にひきつづき、分子科学研究所、極端紫外光研究施設UVSORの赤外分光ビームラインBL6Bにて、中赤外スーパーコンテニュアムレーザー(ファイバーレーザー)(NOVAE社Coverage、782 mW、波長範囲:1.9-3.9 μm)(広島大学)を用いた3次元赤外分光マイクロトモグラフィー開発要素技術の確立を進めた。前年度3月、NOVAE社によるレーザーのアップグレード後、レーザー発振してすぐに強度が落ちてしまう問題が生じたため、インターロックレベルのアップデートを実施した。その後、スペクトル測定においてレーザー強度を向上させることができた。一方で、赤外レーザーが不可視である点から、顕微測定では視野の中心に光がきていることを必ずしも確認することができないため、アパーチャーを広くとって測定を行うこととした。この条件で、ダイヤモンド加圧セルに圧着し厚さ一定に調製したCaCO3粉末の赤外イメージング測定を行ったところ、試料形状に応じた成分分布状態を取得することができ、グローバーランプで取得したデータの再現性が得られた。一方、回転装置に取り付けたニードルに固定したCaCO3粉末の赤外イメージング測定を行ったところ、試料厚さにムラがあり、また針の材質であるステンレスに赤外線が当たって干渉縞が生じる領域もあり、良好な成分分布を得ることができなかった。次年度は回転装置への試料固定法および試料状態の検討が必要である。

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

今年度は研究代表者が「はやぶさ2」初期分析に専心する必要があり、それ以外の研究に取り組むエフォートが少なくなってしまったため。

今後の研究の推進方策

研究実績の欄に記したとおり、厚さ一定の試料であればその2次元分布を赤外レーザーを用いて取得することができる段階に到達したので、今後の推進方策としては、回転装置への試料固定法および試料状態を検討し、3次元再構成を行う。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Pebbles and sand on asteroid (162173) Ryugu: In situ observation and particles returned to Earth2022

    • 著者名/発表者名
      Tachibana S., et al.
    • 雑誌名

      Science

      巻: 375 ページ: 1011~1016

    • DOI

      10.1126/science.abj8624

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Preliminary analysis of the Hayabusa2 samples returned from C-type asteroid Ryugu2021

    • 著者名/発表者名
      Yada T. et al.
    • 雑誌名

      Nature Astronomy

      巻: 6 ページ: 214~220

    • DOI

      10.1038/s41550-021-01550-6

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Scientific Targets of Tanpopo: Astrobiology Exposure and Micrometeoroid Capture Experiments at the Japanese Experiment Module Exposed Facility of the International Space Station2021

    • 著者名/発表者名
      Yamagishi Akihiko、Yokobori Shin-ichi、Kobayashi Kensei、Mita Hajime、Yabuta Hikaru、Tabata Makoto、Higashide Masumi、Yano Hajime
    • 雑誌名

      Astrobiology

      巻: 21 ページ: 1451~1460

    • DOI

      10.1089/ast.2020.2426

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Anomalously porous boulders on (162173) Ryugu as primordial materials from its parent body2021

    • 著者名/発表者名
      Sakatani N. et al.
    • 雑誌名

      Nature Astronomy

      巻: 5 ページ: 766~774

    • DOI

      10.1038/s41550-021-01371-7

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Spectral and Petrographic Properties of Inclusions in Carbonaceous Chondrites and Comparison with In Situ Images from Asteroid Ryugu2021

    • 著者名/発表者名
      Otto K. A. et al.
    • 雑誌名

      The Planetary Science Journal

      巻: 2 ページ: 188~203

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cuticular Lipid Topology on Insect Body Surfaces Studied by Synchrotron Radiation FTIR ATR Microspectroscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Kaneko Fumitoshi、Katagiri Chihiro、Nagashima Ken、Sazaki Gen、Ikemoto Yuka
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 125 ページ: 9757~9767

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.1c04931

  • [雑誌論文] Analysis of the sol and gel structures of potato starch over a wide spatial scale2021

    • 著者名/発表者名
      Nagasaki Akane、Matsuba Go、Ikemoto Yuka、Moriwaki Taro、Ohta Noboru、Osaka Keiichi
    • 雑誌名

      Food Science & Nutrition

      巻: 9 ページ: 4916~4926

    • DOI

      10.1002/fsn3.2441

  • [学会発表] MACROMOLECULAR ORGANIC MATTER IN C-TYPE ASTEROID RYUGU2022

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Yabuta and Hayabusa2 Initial Analysis Organic Macromolecule Team
    • 学会等名
      The 53rd Lunar and Planetary Science Conference (LPSC)
    • 国際学会
  • [学会発表] An initial look at the distributions and compositions of organic macromolecules in the asteroid Ryugu samples2021

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Yabuta and Hayabusa2 Initial Analysis Organic Macromolecule Team
    • 学会等名
      Hayabusa symposium 2022
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 地球生命誕生の謎 カラー図解 アストロバイオロジー2021

    • 著者名/発表者名
      薮田ひかる(監訳)(著者:ガルゴー、マーティン、ロペス・ガルシア、モンメルル、パスカル)
    • 総ページ数
      232
    • 出版者
      西村書店
    • ISBN
      978-4-86706-019-3

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公開日: 2022-12-28  

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