Development of sub-millisecond XRD measurement technique under combined dynamic environment using DAC

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DACを用いた静的な圧力発生下における実験、研究が数多く成されてきた一方で、DAC中の試料環境の動的変化中におけるリアルタイム計測システム構築は未だ着手され始めたばかりである。本研究では急激な加減圧温度変化における反応過程観察を行うべく、SPring-8 BL10XUに設置されている高速X線検出器であるLAMBDA 750kにより最大2 kHzの連続測定と、複数の外場印加システムを組み合わせた統一制御システム開発を行い、実際にDACを用いて隕石衝突時の動的極限実験条件を再現することを目的としている。本年度は、高速圧力印加中における試料の状態観察を可能とすべく、BL10XUに導入された新規ガス圧制御システムを昨年度開発したサブミリ秒XRD計測基盤に組み込んだ。新規ガス圧力制御システムはガスラインを2系統搭載しており、加圧制御のみでなく、減圧制御者可能である。各バルブに対しトリガ信号による開閉機能を実装してあり、デジタル遅延パルス発生器による外部トリガ制御により、X線検出器LAMBDA 750kとガス圧制御装置のバルブ開閉のタイミング同期を図った。加圧実験では試料として圧力マーカーとして広く用いられている金（Au）と塩化ナトリウム（NaCl）を用いた。TTL信号から約1秒後にNaClのB1→B2相転移が観察され、この解析結果から、本システムを用いることで100GPa/s以上の高速圧縮実験が可能であることを明らかとした。