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2014 年度 実施状況報告書

炭素14マッピング直接測定を目指したレーザーアブレーション加速器質量分析法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26600138
研究機関筑波大学

研究代表者

笹 公和  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (20312796)

研究分担者 末木 啓介  筑波大学, 数理物質系, 教授 (90187609)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード炭素14年代測定 / 加速器質量分析 / レーザーアブレーション / CO2ガス導入型負イオン源
研究実績の概要

本研究課題では、レーザーアブレーション法(LA法)による炭素試料抽出により、直接的に試料を燃焼させて生成したCO2ガスをガス負イオン源に導入する手法を開発する。1週間の期間を有する試料前処理を省き、その場で対象試料の加速器質量分析が可能となる画期的な手法となる。また、レーザースポットをμmサイズに絞れば、C-14の局所分析によるマッピング測定が短時間に行える。
本年度は、元素分析装置における抽出試料燃焼方法の検討を実施した。また、試料を燃焼させてCO2ガスを精製する試料処理装置とCO2ガス導入型負イオン源の開発と導入を進めた。開発したCO2ガス導入型負イオン源は、CO2ガスから直接CsスパッタリングでC-14を引き出すことが可能となる。一度に10試料を装填でき、自動制御によるCO2試料の送出が可能となる。また、レーザーアブレーション装置による炭素試料抽出方法は、名古屋大学において検討と準備を進めた。

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

元素分析装置における抽出試料燃焼方法の検討が進展して、試料を燃焼させてCO2ガスを精製する試料処理装置が完成した。試料処理装置を用いて作成した標準試料のC-14試験測定を東京大学及び名古屋大学の加速器質量分析装置により実施して、所定の測定性能を得た。また、CO2ガス導入型負イオン源の開発と導入についても順調に進展している。

今後の研究の推進方策

開発したCO2ガス導入型負イオン源と6 MVタンデム加速器から形成される加速器質量分析装置の稼働試験を開始する。本研究では、レーザーアブレーション法(LA法)により抽出した試料を如何にして直接的にCO2ガス導入型負イオン源に導入してC-14の高エネルギー加速器質量分析を実現するかが課題となる。最終年度の実施を目標として、LA-C-14導入装置の稼働試験及びCO2ガス導入型負イオン源と6 MVタンデム加速器による試験測定を試みる。

次年度使用額が生じた理由

平成26年度末から年度をまたいで本科研費で試作した装置の稼働試験を実施している。稼働試験用の消耗品を購入予定である。また、平成26年度末に本科研費の研究成果を論文として提出しており、その論文の再投稿用の諸費用として次年度使用額を確保している。

次年度使用額の使用計画

平成26年度から継続して実施している試験測定に必要な消耗品を購入する。また、平成26年度末に投稿した本科研費の成果をまとめた学術論文の英文校正及び投稿料として使用する。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The new 6 MV multi-nuclide AMS facility at the University of Tsukuba2015

    • 著者名/発表者名
      Kimikazu Sasa, Tsutomu Takahashi, Masumi Matsumura, Tetsuya Matsunaka, Yukihiko Satou, Daiki Izumi, Keisuke Sueki
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B

      巻: 361 ページ: 124-128

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2015.04.028

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 筑波大学におけるGC-AMS開発と炭素14自動前処理システムの性能評価2015

    • 著者名/発表者名
      松中 哲也, 笹 公和, 末木 啓介, 高橋 努, 松村 万寿美, 大森 貴之, 松崎 浩之, 中村 俊夫
    • 学会等名
      第17回AMSシンポジウム
    • 発表場所
      筑波大学,つくば市
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-03
  • [学会発表] 筑波大学6 MV AMSシステムの設置状況と将来展望2015

    • 著者名/発表者名
      笹公和, 高橋努, 松中哲也, 松村万寿美, 坂口綾, 佐藤志彦, 本多真紀, 泉大希, 末木啓介
    • 学会等名
      第17回AMSシンポジウム
    • 発表場所
      筑波大学,つくば市
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-03
  • [学会発表] The new 6 MV multi-nuclide AMS facility at the University of Tsukuba2014

    • 著者名/発表者名
      K. Sasa, T. Takahashi, T. Matsunaka, M. Matsumura, Y. Satou, D. Izumi and K. Sueki
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Accelerator Mass Spectrometry
    • 発表場所
      Provence, France
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-29
  • [学会発表] 筑波大学6 MVタンデム加速器の導入状況と研究計画2014

    • 著者名/発表者名
      笹 公和, 石井 聡, 大島 弘行, 木村 博美, 高橋 努, 田島 義一, 大和 良広, 関場 大一郎, 喜多 英治
    • 学会等名
      第27回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会
    • 発表場所
      京都大学, 京都府
    • 年月日
      2014-07-04 – 2014-07-05
  • [学会発表] 筑波大学におけるCO2ガス導入型イオン源を用いた14C測定の展望2014

    • 著者名/発表者名
      松中哲也, 笹公和, 末木啓介, 高橋努, 松村万寿美, 佐藤志彦
    • 学会等名
      第27回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会
    • 発表場所
      京都大学, 京都府
    • 年月日
      2014-07-04 – 2014-07-05
  • [備考] 筑波大学AMSグループ

    • URL

      http://www.tac.tsukuba.ac.jp/~ams/

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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