岩石試料の微小領域中の窒素・炭素同位体測定−レーザと赤外線ビ秩ムを組み合せた試み

测量岩石样品微观区域的氮和碳同位素 - 激光束和红外束相结合的尝试

基本信息

批准号：
09740406
负责人：
橋爪光
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09740406/
关键词：
微小領域レーザビーム赤外線ビーム窒素同位体

项目摘要

微小領域における窒素・炭素・希ガスの抽出・同位体分析システムを構築するために必要な部品の開発を行った。窒素や炭素の同位体比を分析する上で、最大の問題点は生物起源の有機物の付着による汚染である。本研究において局所分析はレーザを用いて行うが、レーザでは試料の温度を比較的低温で制御することが不可能なので、上述の汚染成分の寄与が問題となる。汚染成分を除去するために、赤外線ビームと非接触赤外線温度計を用いてレーザによる試料ガスの抽出のための前処理-局所段階燃焼-を行うことを計画した。赤外線導入部及び非接触赤外線温度計を自作のガラス反射板と組み合わせた温度制御可能な赤外線局所加熱部品を製作し、試料を加熱するのに現有のレーザ加熱装置と併用した。この部品の赤外線ビームは赤外線導入ロッドの約5mm直下において、半径2-3mmの範囲を200-800度の温度で加熱でき、汚染成分を除去するのに足りる性能を持つことがわかった。局所分析において、レーザによる抽出を行う前に対象試料を入念に鉱物観察することが必須である。同じ試料面に対して鉱物観察と同位体分析の両方を行うのが理想的だが、鉱物観察用の研磨面を制作する過程で用いる有機系樹脂が窒素・炭素分析に悪影響を与えることが強く懸念されたので、試料をスライスし向き合う面をそれぞれ鉱物観察用と同位体分析用に用いて後者には有機系樹脂を用いないことにした。本年度においては、この様な準備手続きを縞状鉄鉱床と呼ばれる岩石試料に対して用いた。鉱物観察用の薄片を入念に観察することによりそれと対を成すレーザ用試料中の鉱物組成がかなりの精度で推定可能であることがわかった。以上の作業により局所窒素炭素同位体分析に向けた方法論を確立した。上記試料に対して全岩窒素同位体分析を行ったが、局所分析は質量分析計の予期せぬトラブル(フィラメントの破断)により実施が遅れており、現在分析計の性能回復作業に取り組んでいる。

开发用于构建微球中氮，碳和稀有气体的提取和同位素分析系统的必要部分。分析氮和碳的同位素比率的最大问题是由生物学有机物的粘附引起的污染。在这项研究中，使用激光进行局部分析，但是由于无法用激光在相对较低的温度下控制样品的温度，因此上述污染物的贡献是一个问题。为了去除污染物组件，计划使用红外束和非接触式红外温度计，计划通过激光提取样品气体的预处理 - 局部阶段燃烧。可控制温度的红外局部加热组件与红外感应部分和具有自制玻璃反射器的非接触式红外温度计结合使用，并与现有的激光加热设备一起使用以加热样品。已经发现，该部分的红外光束可以在红外介绍杆下方的200-800度的温度下以2-3 mm的半径加热，并且具有足够的性能以去除污染物组件。在局部分析中，必须在用激光提取之前仔细观察目标样品。在同一样品表面上同时进行矿物观察和同位素分析是理想的选择，但是在创建用于矿物质观察的磨料表面的过程中使用的有机树脂将对氮和碳分析产生负面影响，因此我们决定使用将样品和面向矿物质的矿物质观察和同位素分析的样品，并使用lanteric anteric sranice and Organic rankin sornation and antalt andate sornation。在今年，这些制备程序用于称为条纹铁矿床的岩石样品。通过仔细观察细条以进行矿物观测，发现与它配对的激光样品中的矿物组成可以相当准确地估算。通过上述工作，已经建立了用于局部氮同位素分析的方法。在样本上进行了全岩氮同位素分析，但是由于质谱仪中意外的麻烦（细丝断裂），局部分析延迟了，我们目前正在研究恢复分析物的性能。