深紫外レーザーが拓くラマン分光岩石学の新展開

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申請者は，DUV(深紫外)レーザーを利用した新しい顕微/マクロラマン分光装置を開発することで，サンプルを一切加工せずに岩石が経験した変成履歴を推定できる新手法を提唱する．DUVレーザーは，我々が目にすることができる可視光(350-700 nm)より波長が非常に短いため，鉱物・樹脂から発生する妨害ピークの影響を一切受けずに微弱なラマン散乱光を迅速かつ簡便に測定できる．この特性を生かして従来不可能だった炭質物を含む天然岩石から短時間で被熱温度推定可能な新装置開発と新手法の提唱を目指す．初年度から次年度にかけて我々は新しい深紫外顕微ラマン分光システムの構築を実施した．すでに設置されている可視光用ラマン分光装置を改造し，次年度に新しい顕微ラマン分光ユニットを追加した．分光器とCCD検出器は，深紫外から近赤外までの波長領域で高い回折効率を達成できるものを選定し追加した．回折格子も深紫外から近赤外まで幅広く検出感度を有しており，それぞれの波長で最適なブレーズ波長を有するものを選定した．そして全国各地の変成帯から標準炭質物試料を採取しラマンスペクトルの比較を行った．先行研究で報告されているように，深紫外領域の天然炭質物ラマンスペクトルは，可視光と大きく異なりDバンドが著しく小さい特徴がある．そのため従来のD及びGバンドの面積比を温度指標として利用するには，限界がある．そこで様々なスペクトル指標と変成温度の比較を行い，Gバンドラマンシフトと半値幅が低温から高温領域まで有効な温度指標として利用できることを発見した．現在新しい指標の分析条件の変動を議論しており，このデータを取得でき次第新しい温度指標として論文投稿を行う．