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ラマンCT顕微鏡の開発と地球深部起源天然試料の圧力履歴探索

拉曼CT显微镜的研制及地球深部自然样品压力历史的探索

基本信息

批准号：
18654098
负责人：
鍵裕之
金额：
$ 1.92万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18654098/
关键词：
顕微ラマン 3次元包有物 X線CT

项目摘要

本研究では、point-to-pointの3次元ラマン顕微鏡により、地球深部起源の試料に蓄積された残留圧力を、ラマンスペクトルの微小な圧力シフトから可視化することを目指した。研究当初から技術的な問題となっていたことであるが、実験室の±0.5℃程度の微小な温度変化が、微小なラマンスペクトルの波数変動を観察する上では無視できない影響を及ぼす。この問題を解決するためには、実験室の温度を0.1℃以下の精度で制御する必要があるが、そのような高度な空調設備を整備することは現実的ではない。そこで、分光器に波長標準となるネオンランプの発行線を導入し、ラマンスペクトルとネオンの蛍光スペクトルを常に同時に観測し、分光器を逐次校正する機構を取り入れた。これまでラマン散乱光を取り入れていた光ファイバーを2分岐化し、一方にネオン光を導入し、両者の信号をCCDカメラ上に2本のアレイとして同時に検出するシステムを築きあげた。この機構により、ラマンスペクトルと同時にネオンランプの発行スペクトルを測定することが可能となった。本装置を用いることにより、ラマンスペクトルを波数安定度0.05cm-1で測定することが達成され、長時間に及ぶ3次元ラマンマッピングにおいても、高精度にラマンマッピングを測定することが可能となった。一連の技術的な開発により、ダイヤモンド中に含まれる異種鉱物の残留応力を独立に決定することができ、これらの鉱物の熱膨張率と圧縮率から、包有物がダイヤモンドに取り込まれた温度圧力条件を見積もることが原理的に可能となった。現実的に得られる値は、ダイヤモンド生成環境と比較して低い温度、圧力となっているが、今後より高い空間分解能で残留圧力を求めることで、より高精度な温度圧力環境の見積もりを今後展開されるであろう。

This study is aimed at visualizing the residual pressure accumulation in samples from deep earth origins through point-to-point three-dimensional microscopes. Study the problems of the original technology, such as temperature variation of ±0.5℃ in the room, wave number variation of small temperature variation, and so on. This problem is solved by controlling the temperature of the room with an accuracy of less than 0.1℃. It is necessary to adjust the height of the air conditioning equipment. The wavelength standard of the spectroscope is introduced into the transmission line of the spectroscope, and the wavelength standard is introduced into the transmission line of the spectroscope. This is the first time that the CCD has been used to detect the scattered light in the CCD. The mechanism of this kind is to produce a variety of products. The device can be used to measure the wave number stability of the medium, the long time and the low time. The development of a series of technologies includes the independent determination of the residual force of the heterogeneous substance, the thermal expansion rate and the compression rate of the heterogeneous substance, and the possibility of integrating the temperature and pressure conditions of the heterogeneous substance. The present results show that the temperature and pressure of the environment are relatively low, and the residual pressure of the environment is relatively high.