顕微高速分光法を利用した超高圧条件下における地球惑星物質の熱物性測定技術の開発

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年計画の最終年度のあたる本年度は、昨年度、設計・導入した熱物性測定システムの試験と改良を進めた。EOモジュレータを用いて正弦関数的に時間変化させたDPSSレーザー(波長532nm)を照射することで微小試料・加熱を行い、その応答としての試料温度の時間変化の測定を試みた。加熱用のDPSSレーザーと同時に出力一定の半導体レーザー(波長635nm)を照射して、試料による反射の様子を測定したところ、加熱用レーザーの時間変化に対して反射率の時間変化が遅れることが観測された。この遅れから、試料の熱拡散率を見積もったところ、概ね妥当な値を得ることができた。上記の試験は、超高圧発生用のダイヤモンドアンビル装置との組み合わせによる使用を念頭において設計した顕微光学系を用いて実施されたものである。しかしながら、ダイヤモンドアンビル装置外の常圧の試料を対象として実施されたものであり、今後、目的とする超高圧条件下におけるその場測定を成功させるためには、試料からアンビルヘの熱の流れをどのように低減(あるいはコントロール)するかという問題を解決する必要がある。研究代表者の研究室で開発を進めてきた立方晶窒化ホウ素製のガスケットは、超高圧実験における試料室の容積を増大させるのに極めて有効であり、熱の逃げを大幅に低減すると期待される。立方晶窒化ホウ素ガスケットを用いて試験と改良をさちに進めることで、この1-2年の内に、地球深部物質に対する超高圧下その場熱物性測定を成功させたいと考えている。