隕石中の同位体比異常とその起源

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当該年度は、気相成長ダイヤモンドの合成装置を作成することを中心に行った。本研究で用いた方法は熱フィラメント法(Hot Filament Chemical Vapor Deposition:HFCVD)とよばれる方法で、石英官の中にタングステンのフィラメントを装着し、そのすぐ近くに基板をおき、水素ガスとメタンガスの流量を一定にして流し、全体を約0.03気圧にする。全体の温度を周りの電熱炉で囲み約800度にして約10時間ほど放置する。フィラメントからの熱電子により基板の上にダイヤモンドを作成する。基板としてはシリコン、鉄、タンタルなどをもちいて、合成実験を繰り返し行った。本年度はこの装置の組み上げと立ち上げに時間を要した。最終的にはこの装置を用いて(1)窒素のCVDダイヤモンドへの取り込み機構の解明ユレイライト隕石の中には隕石全体に対してダイヤモンド中に窒素が約70倍も濃縮しているものがあり、かつ軽い窒素が入っていることがわかっている。室内で合成されたダイヤモンド中に窒素が入る時、重い希ガスの時のようにイオン化の効果があるのか、また同位体効果があるのかを検証する。(2)ダイヤモンド中の正常希ガス成分の取り込み機構の解明隕石のダイヤモンドの周りには太陽系内の正常な同位体比をもつ希ガスが捕獲されているが、これは1200度で脱ガスされ、強力な酸化剤ではじめて取り除かれる成分である。この取り込み機構には種々の説があるが、我々は希ガスのイオンインプランテーションであるとしている。本装置を用いてこの検証を行う。