研究課題
本研究の目的は、X線位相イメージング法を岩石試料に適用し、岩石の融解現象の高温下その場・三次元時間分解観察を可能にすることで、部分溶融したメルトの挙動を明らかにすることである。今年度は、主に、昨年度実施した位相イメージングによる岩石の撮像実験の結果の詳細な解析を実施した。その結果、投影像から三次元像を再構成する際に、位相シフトを検出するために利用している回折格子に劣化部位が存在することによる像の欠け、試料に照射される放射光の強度の時間変化、検出素子（カメラ）の画素欠け・像のずれ、等々に起因すると推測されるアーティファクト（ノイズ）が大きく無視できないことが明らかになった。縞走査法によって得られる吸収像・位相シフト像・ビジビリティコントラスト像のうち、アーティファクトは、特に、吸収像と位相シフト像に大きく影響していた。しかし、ビジビリティコントラスト像のシグナルは非常に明瞭であり、ビジビリティコントラスト像による部分溶融メルトの観察は十分可能であると期待される。また、溶融した岩石のその場観察を可能にするため、X線パスを遮らないようなハロゲンヒータを用いた輻射による加熱装置の設計を行った。ヒーター材と断熱材を兼ねるカーボンを試料の周囲に配置した際に撮像結果に影響が出ないかどうかについての検討も行った。さらに、極小角散乱に起因するビジビリティコントラストについての理解を深めるため、密閉容器中の試料についての小角散乱実験を実施した。
2: おおむね順調に進展している
詳細な解析の結果、アーティファクトが存在してもビジビリティコントラスト像による岩石の部分溶融メルトの観察は可能であると分かった。また、加熱装置の設計も進行している。
加熱装置の制作を進め、天然の岩石あるいは鉱物の焼結体を部分溶融させた試料の測定を実施して、ビジビリティコントラスト像から部分溶融メルトの存在形態を明らかにする。
加熱装置の設計を変更した結果、当初の想定より少し安価となったため。
少額なので、今後の加熱実験のための消耗品費に充当する。
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