大型レーザー装置を用いた衝撃変成手法の開発～レーザーで切りひらく地球深部～

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22740295
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 固体地球惑星物理学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 境家 達弘 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (60452421)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 地球・惑星内部構造 / レーザー / 地殻・マントル物質 / 衝撃波 / 回収 / オリビン

研究概要

隕石衝突現象を模擬するために、大型レーザー装置を使った衝撃変成手法の開発を行った。試料には地球内部物質であり、隕石中鉱物であるかんらん石(オリビン)を用いて、試料表面に試料噴出抑制用に金属板を配置することで、衝撃変成された試料を 100%回収することに成功した。その回収試料の分析結果から、隕石衝突クレーター深部における衝撃変成機構としてモデル化されていた試料の溶融・塑性変形・弾性変形を観察することができ、クレーター深部の変成機構を検証することが出来た。またその深部中の衝撃波の減衰率を評価するための音速データの取得に成功した。

研究成果

• [学会発表] レーザー衝撃圧縮された鉱物の変成と衝撃波減衰～地球惑星科学への応用～ (2013)
  • 著者名/発表者名: 境家達弘
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第33回年次大会
  • 発表場所: 姫路商工会議所(兵庫県)
  • 年月日: 2013-01-29
• [学会発表] レーザー衝撃圧縮された鉱物の変成と衝撃波減衰 (2012)
  • 著者名/発表者名: 境家達弘
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012 年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場(千葉県)
  • 年月日: 2012-05-22
• [学会発表] 高強度レーザーによって衝撃圧縮された鉱物の変成分布 (2011)
  • 著者名/発表者名: 永木恵太、境家達弘
  • 学会等名: 衝突研究会
  • 発表場所: 北海道大学・低温科学研究所(北海道)
  • 年月日: 2011-11-17
• [学会発表] 高強度レーザーによって衝撃圧縮された鉱物の変成分布 (2011)
  • 著者名/発表者名: 永木恵太、境家達弘
  • 学会等名: 日本惑星科学会 2011 年秋季講演会
  • 発表場所: 相模女子大学・(神奈川県)
  • 年月日: 2011-10-25
• [学会発表] 高強度レーザーを使レーザー集光径(Φ 0.5 mm)Ti3 mm塑性領域溶融領域0.4 mm3 mm弾性領域00.40.81.21.622.42.83.23.60.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5圧力減衰率nLog(衝突速度[km/s])P∝r-n10km/s 30km/s 1km/s 3km/sシミュレーション(橄欖岩,花崗岩,アルミ,鉄)Pierazzo et al 1997シミュレーション(斜長岩)Ahrens et al (2011)
  • 著者名/発表者名: 永木恵太、境家達弘
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2011 年大会
  • 発表場所: 日本地球惑星科学連合 2011 年大会
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] 高強度レーザーを使った衝撃圧縮回収実験と惑星科学への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 永木恵太、境家達弘
  • 学会等名: 日本惑星科学会 2010 年秋季講演会
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県)
  • 年月日: 2010-10-06
• [学会発表] レーザー衝撃圧縮を受けた物質の回収技術の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 永木恵太、境家達弘
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2010 年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場(千葉県)
  • 年月日: 2010-05-25