新氷床コアレーザー溶融法で探る巨大太陽プロトン現象の超高時間分解能検証

利用新型冰芯激光熔化方法探索太阳巨型质子现象的超高时间分辨率验证

• 批准号: 20H01952
• 负责人: 望月 優子
• 金额: $ 11.98万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H01952/
• 关键词: 太陽活動; 氷床コア; 超高分解能分析; 太陽プロトンイベント; アイスコア; 超高時間分解能

理化学研究所で新規に開発した氷床コアレーザー溶融サンプラー（Laser Melting Sampler; LMS）によって、南極大陸のドームふじ基地で掘削された氷床コアについてこれまで手分離による約1年の時間分解能では識別できなかった巨大太陽プロトン現象を識別し得るだけの超高時間分解能が達成できる見通しとなった。このLMS装置と本課題予算で導入した高感度イオンクロマトグラフィー装置を組み合わせ、氷床コア中の硝酸イオン濃度をプロキシ（代替指標）とした巨大太陽プロトン現象の痕跡の検証が本研究の目的である。2020年度は、イオンクロマトグラフィー装置を選定、導入し、又、LMS装置をドームふじ浅層コアに初めて適用し、深度方向3mmの超高分解能の自動サンプリングに成功した。続いて2021年度は、採水されたコア試料の水同位体比分析及びイオン分析を行った結果、水同位体比分析については、実験室大気との接触により比較的容易に同位体交換が起きるため留意が必要であることがわかった。イオン分析に関しては、予期せぬ微量なイオンの汚染が認められ、汚染の原因を詳細に検討した結果、LMSに2カ所の改良を行った。並行して本課題では、イオンクロ装置をメンテナンスし、分析に必須の超純水製造装置に復旧不能の故障が判明したため、同装置を新規に導入した。水同位体比分析は、既有の手分離データの結果と比較して、LMSを初適用した分析結果はなんら問題がなく、LMSはマシンとして完成していることが確かめられた。適用を考えている巨大太陽プロトン現象については、西暦774年のイベントに加え、994年イベントについても検討を行った。

Riken institute で new rules に open 発 し た 氷 bed コ ア レ ー ザ ー melt サ ン プ ラ ー (Laser Melting Sampler; LMS) に よ っ て, Antarctic continent の ド ー ム ふ じ base で dug cut さ れ た 氷 bed コ ア に つ い て こ れ ま で hand separation に よ の る about 1 years can decompose で は recognition で き な か っ た huge sun プ ロ ト ン phenomenon を recognition し must る だ け の ultra-high time breakdown can reach で が き る see tong し と な っ た. こ の LMS device と this topic to calculate で import し た Gao Gan degrees イ オ ン ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー device を group み close わ せ, 氷 bed コ ア の in nitric acid イ オ ン concentration を プ ロ キ シ (instead of index) と し た huge sun プ ロ ト ン phenomenon の trace の 検 card が の purpose this study で あ る. 2020 annual は, イ オ ン ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー device を し, again, the chosen and the LMS device を ド ー ム ふ じ shallow コ ア に early め て し, 3 mm depth direction の ultra-high can decompose の automatic サ ン プ リ ン グ に successful し た. 続 い て 2021 annual は, collecting water さ れ た コ ア sample の isotopic water body than analysis and び イ オ ン line analysis を っ た results, the water with a body than に つ い て は, be 験 room big 気 と の contact に よ り compare easy に exchange が isotopic bodies き る た め advertent が necessary で あ る こ と が わ か っ た. イ オ ン analysis に masato し て は, to period せ ぬ trace な イ オ ン の pollution が recognize め ら れ, pollution の を detailed に beg し 検 た results, LMS に 2 カ の improved line を っ た. Parallel し て this topic で は, イ オ ン ク ロ device を メ ン テ ナ ン ス し, analysis に must の に instauration a ultrapure water production can't の fault が.at し た た め, with device を new rules に import し た. Water ratio analysis は with, both の hand separation デ ー タ の results と し て, LMS を early apply し た analysis results は な ん ら problem が な く, LMS は マ シ ン と し て complete し て い る こ と が か indeed め ら れ た. Apply を exam え て い る huge sun プ ロ ト ン phenomenon に つ い て は, west 暦 774 の イ ベ ン ト に え, 994 イ ベ ン ト に つ い て も 検 line for を っ た.

项目成果

氷床コアレーザー溶融サンプリングビデオ（国際会議発表の限定公開、理研仁科センター公式YouTube）

冰芯激光熔化采样视频（国际会议演示限量发布，理化学研究所仁科中心官方YouTube）

A novel, ultra-high-resolution laser-melting sampler with resolution controllability for discrete analyses of ion concentrations and stable water isotopic compositions in ice cores

一种新型超高分辨率激光熔化采样器，具有分辨率可控性，可用于冰芯中离子浓度和稳定水同位素组成的离散分析

• 发表时间: 2021
• 作者: Yuko Motizuki;Yoichi Nakai;Kazuya Takahashi;Junya Hirose;Yu Vin Sahoo;Yasushige Yano;Masaki Yumoto;Masayuki Maruyama;Michio Sakashita;Kiwamu Kase;Satoshi Wada;and Hideaki Motoyama
• 通讯作者: and Hideaki Motoyama

A novel high-resolution laser-melting sampler for discrete analyses of ion concentrations and stable water isotopic compositions in firn and ice cores

一种新型高分辨率激光熔化采样器，用于离散分析冷杉和冰芯中的离子浓度和稳定水同位素组成

• 发表时间: 2021
• 作者: Y. Motizuki;Y. Nakai;K. Takahashi;J. Hirose;Y. V. Sahoo;Y. Yano;M. Yumoto;M. Maruyama;M. Sakashita;K. Kase;S. Wada;H. Motoyama
• 通讯作者: H. Motoyama

理化学研究所仁科加速器科学研究センター雪氷宇宙科学研究開発室ウェブサイト

RIKEN仁科加速器科学研究中心雪、冰和空间科学研究开发办公室网站