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Laser-driven shock compression experiments for time-evolution analysis of impact-induced melting process

激光驱动冲击压缩实验，用于冲击诱导熔化过程的时间演化分析

基本信息

批准号：
20K20947
负责人：
奥地拓生
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-07-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

46億年の昔、原始の太陽をとりまく星雲の中で無数の小天体が衝突と合体を繰り返して惑星、衛星、小惑星が成長した。そこでは強い圧縮と加熱が同時に引き起こされ、その過程が惑星構成物質の事後の状態に大きな影響を与えた。そのなかでも衝突が誘起する融解の現象は、隕石のショックベインなどの特徴的な組織の生成や、コンドリュールのもとのマグマ、特異な高密度鉱物などの生成の原因となったと考えられてきた。本研究課題では、この衝突融解の現象を高強度レーザー駆動の手法で再現し、その時間進展をX線自由電子レーザーで回折計測することを通して、初期太陽系の物質進化史の重要な部分を復元することを試みている。この研究目標を達成するために本年度もSACLA施設での高強度レーザー駆動の衝撃圧縮実験を行い、多様な衝突融解現象を計測した。圧縮されるターゲットの構成を最適化することなどにより、ハイパワーレーザー駆動圧縮の圧力値の再現性と、その光学計測の精度が昨年度よりもさらに向上した。新たな試料種として、ゲルマニウム酸化物ガラスを事前に実験室で合成した上で実験に供した。この試料種においてはGe原子がケイ酸塩のSi原子と同じ4配位型の電子配置を有するが、前者の高配位への変化は後者よりも低い圧力で起こる。これまでに進めてきた後者への実験の手法を応用することで、前者についても衝突融解に至る構造進展の計測を初めて実現することができた。以上に加えてさらに、物質・材料研究機構において火薬銃駆動の衝撃圧縮回収実験を行った。得られた試料の予察的な微小領域X線回折計測によって6配位型高密度構造の生成を確認した。このように本年度は衝突融解現象の進展を捉えた多数の実験結果を新たに得ており、これを前年度までに行った光学計測・X線回折計測の結果と組み合わせた解析も進展している。

4.6 billion years ago, the primitive sun, the nebula, the conflict between countless small celestial bodies, the merger and return, the growth of planets, satellites, and small planets.そこではstrongいcompressionとheatingがsimultaneously にinducingきこされ、そのprocess がThe planet is composed of matter の hindsight のstate に大きなeffect を and えた. The phenomenon of melting caused by the conflict of the そのなかでも, the formation of the special organization of the meteorite のショックベインなどの特徴,コンドリュールのもとのマグマ、Special high-density 鉱物などのgenesis reason となったと卡えられてきた. The subject of this research is the reproduction of the phenomenon of conflict melting of high-intensity レーザー駆 kinetic energy and the time progress of the X-ray free electronsすることを通して, an important part of the material evolution history of the early solar system, and a recovery test. The research objectives were achieved this year and the SACLA facility was used to measure the high-intensity conflict resolution phenomenon and the multi-dimensional conflict resolution phenomenon in this year's SACLA facility. Pressure reduction and compression of the structure and optimization of the structure The reproducibility of dynamic pressure reduction, the accuracy of optical measurement, and the improvement of last year's performance. The new sample species, として, and the ゲルマニウム acid compound, ガラスを, were synthesized in advance at the laboratory and supplied to the company. The sample type is a Ge atom and a Si atom is the same as the 4 coordination type. The sub-configuration has a high-coordination structure, a high-coordination structure, and a low-pressure energy structure. The latter is the technique of the latterいてもConflict melting and にTo るStructural progress のmeasurement をInitial めて実appears することができた. The above information is provided by the Materials and Materials Research Institute's Materials and Materials Research Institute. The formation of the high-density structure of the 6-coordination type was confirmed by micro-area X-ray refractory measurement of the pre-observed sample.このようにThis year's progress in the conflict resolution phenomenon has caught えたMost of the の実験 results を新たに got ており、これThe results of the optical measurement and X-ray refractory measurement of the previous year and the analysis and progress of the combination were analyzed.