X線その場観察による部分融解度の直接測定

通过原位X射线观察直接测量部分熔化程度

• 批准号: 05231207
• 负责人: 八木 健彦
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05231207/
• 关键词: ケイ酸部分溶解体; 高温高圧X線その場観察実験; オリビン固溶体; 放射光; 液体のハロー; マルチアンビル型高圧発生装置; 部分融解度

本年度は高温高圧下で部分融解しているケイ酸塩のX線その場観察実験を行ない、ハローと結晶の回折線の強度比から、部分融解度を定量的に測定する手法の確立を試みた。配分された研究費のほとんどは設備備品費として、物性研に設置されている高温高圧X線回折実験装置の能力向上に使われた。まず物性研に設置されているマルチアンビル装置を用いて、試料構成や圧力容器などの検討を行ない、これらの予備実験を通して最適な実験用アセンブリーを開発した。そこで確立された実験用アセンブリーを用いて、高エネルギー物理研究所の放射光実験施設で、オリビン固溶体(組成はFo_<50>Fa_<50>)を約3GPaまで加圧し、そこで温度を上げながらきわめてSN比の高いX線その場観察実験を行なうことに成功した。得られたX線回折パターンは、試料温度の上昇と共に、まずソリダス温度に達するとバックグラウンドが上がり始め、次第に結晶の回折線が弱くなり、リキダス温度に達すると共に完全に液体のハローだけになってしまう様子を明瞭に示している。このデータを詳しく解析することにより、1.バックグラウンドとハローの比、および2.組成変化による結晶の格子常数変化、の2つの方法により、部分融解がどの程度起きているかを明らかにできることが分かった。しかしまだ精密な定量化を行なうには、今後さらに、バックグラウンドの引き方や重なったラインのピークの決め方などデーター処理に一層工夫が必要なことも明らかになった。

This year, we tried to establish the method for quantitative determination of partial melting degree under high temperature and high pressure. The research cost of distribution, equipment spare parts cost, physical property research setting, high temperature and high pressure X-ray bending equipment capacity are all increased. The physical properties of the sample are set up in the test equipment, the sample is formed in the pressure container, the test equipment is prepared, and the optimal test equipment is opened. This paper establishes the successful implementation of the radiation experiment of the Institute of Physics, the solid solution (composition: Fo_<50>Fa_<50>) of about 3 GPa, the pressure increase, the temperature increase, the SN ratio and the high X-ray field observation. The X-ray reflection line of the sample temperature rise, total temperature rise, total temperature 1. The ratio of crystal to crystal, 2. The lattice constant of crystal in composition transformation, 2. The method of partial melting, 1. The degree of partial melting, 2. The ratio of crystal to crystal, 2. The method of partial melting, 3. A layer of time is necessary for precise quantification.

项目成果

T.Yagi: "Formation and structure of iron hydride under the condition of the Earth's interior" High Pressure Research. (印刷中).

T.Yagi：“地球内部条件下氢化铁的形成和结构”高压研究（正在出版）。

N.Funamori: "High pressure and high temperature in situ X-ray observation of MgSiO_3 perovskite under lower mantle condition" Geophys.Res.Lett.20. 387-390 (1993)

N.Funamori：“下地幔条件下MgSiO_3钙钛矿的高压高温原位X射线观测”Geophys.Res.Lett.20。

T.Yagi: "Recent advances in high pressure and high temperature in-situ X-ray studies using sintered diamond and synchrotron radiation" High Pressure Research. (印刷中).

T. Yagi：“使用烧结金刚石和同步加速器辐射进行高压和高温原位 X 射线研究的最新进展”高压研究（正在出版）。