| 研究課題/領域番号 |
24340139
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 独立行政法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
高橋 和也 独立行政法人理化学研究所, RI応用チーム, 専任研究員 (70221356)
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| 研究分担者 |
木寺 正憲 独立行政法人理化学研究所, イオン源開発チーム, 仁科センター研究員 (60360533)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | ECRイオン源 / 同位体分析 / 元素の起源 / 質量分析 / 惑星物質 |
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| 研究概要 |
理化学研究所において開発中の電子サイクロトロン共鳴イオン源質量分析装置(ECRIS-MS)を感度性能や汎用性を活かした同位体分析装置としてカスタマイズし、惑星物質の同位体異常について系統的な解析に応用していくのが本研究の目的である。平成24年度においては、検出系、イオン源、試料導入系の基本的なカスタマイズに着手し、25年度以降の実証に備える計画であった。ほぼ、その計画は達成できた。具体的には以下の研究を実施した。
1.スパッタリングにより生成したMo等のイオンビームによりイオン光学系の解析と整備を行った。特に希ガス(Kr)に由来すると思われる妨害シグナルの解析を行い、最適なイオン源の条件設定を行った。
その結果、KrやAr等では無く、酸素やHeをプラズマ生成のための基本ガスに使用することが好ましいことが判明した。
2.上記実験において、同時にMoのスペクトル形状を吟味し、フィッティングによるバックグラウンド補正のスキームを吟味した。
3.検出器の複式化に向けた基本設計を行い、真空排気系の強化のため、ターボ分子ポンプを導入した。
4.イオン源への効率的な試料導入法としてレーザーアブレーションシステムの基本設計を行い、ECRイオン源用にカスタマイズした光学系とともにレーザーアブレーションシステムを導入した。平成25年2月現在、このレーザーアブレーションシステムの組み上げを行っているところである。
5.応用への基本データの集積のために、幾つかの天然の鉱物試料の同位体測定を従来型の分析装置(表面電離型質量分析装置、ICP-質量分析装置)を用いて行った。
次年度には、今年度導入したシステムを用い、標準試料について実証実験的な分析と基本的な同位体分析を実施できる見込みである。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初予定した実施項目はほぼすべて行い、来年度は標準試料を用いた実証実験的な同位体分析に予定どおり進むことが出来る。検出器の複式化が設計どおりに実施できるかについて未知数的なところはあるが、代替計画も用意しているので、目的達成についての不安要因はほとんど無い。
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| 今後の研究の推進方策 |
レーザーアブレーションによる試料導入の実証実験を行い、感度性能、安定度を確認しつつ、検出器の複式化を実現させ、高精度な同位体分析を実現、実試料へ応用していく。これは、当初の研究計画に沿ったもので、特に大きな変更は無い。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
平成24年度基金分未使用額として4,885,071円があるが、検出器の複式化を睨んだもので、すでに基本設計は終わっており平成25年度が開始されるとともに費消される予定である。平成24年度中に発注することも可能であったが、レーザーアブレーションの配置の実態に合わせて設計を吟味するために平成25年度始めに予定したものである。
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