Development of in-situ high-pressure and -temperature chemical analysis technique by femto-second laser-induced breakdown spectroscopy

飞秒激光诱导击穿光谱原位高压高温化学分析技术的发展

• 批准号: 23244104
• 负责人: KANZAKI Masami
• 金额: $ 27.54万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-23244104/
• 关键词: geofluid; chemical analysis; in-situ; LIBS; diamond anvil cell; plasma; spectroscopy; pulse laser; 高温高圧; 流体; その場観察; レーザー誘起プラズマ; ダイヤモンドアンビル; ブレークダウン分光法; 地殻流体; マグマ; プラズマ発光分光; 高圧その場測定; 元素分配; 化学分析; 分光; その場測定; 高温高圧実験

Slab-derived fluids can contain substantial amounts of silicate components, but it is difficult to quench such fluids, and its composition can not be determined precisely. In this study, I proposed a novel in-situ method for chemical analysis of fluid under high pressure and temperature conditions. In this method, pulsed laser beam is focused in small area of sample within diamond anvil cell (DAC). Plasma will be produced, and then plasma cools down to form neutral atoms. Then characteristic wavelength light inherent to atoms will be emitted. By analyzing this light, we can determine chemical composition of the fluid in DAC.To evaluate this proposed method, externally-heated DAC, monochrometer, gated-intensifier and CCD detector, and pico-second laser are introduced, So far, high-pressure and temperature fluids have been produced using externally heated DAC, but laser induced plasma light in DAC has not been detected yet.

板片衍生流体可含有大量的硅酸盐组分，但难以淬灭此类流体，并且其组成无法精确确定。在这项研究中，我提出了一种新的原位方法，在高压和高温条件下的流体化学分析。该方法利用脉冲激光束在金刚石压砧（DAC）中聚焦于样品的小区域内。等离子体将产生，然后等离子体冷却形成中性原子。然后，原子固有的特征波长的光将被发射。为了验证该方法的可行性，本文介绍了外加热DAC、单色仪、门控增强器和CCD探测器以及皮秒激光器。迄今为止，利用外加热DAC已经产生了高压高温流体，但尚未发现DAC中的激光诱导等离子体光。

项目成果

モガナイト構造を持つ高圧AlPO4相について

关于具有莫干石结构的高压AlPO4相

• 发表时间: 2011
• 作者: 久井裕貴;増田真規;寺坂健一郎;田中雅慶;Hugo Benichi;神崎正美・薛献宇
• 通讯作者: 神崎正美・薛献宇

第一原理計算によるNMRパラメータの予測：K-cymriteとAlPO4多形

通过第一原理计算预测 NMR 参数：K-cymrite 和 AlPO4 多晶型

• 作者: H.Nakao;H.Yamada;M.Kubota;J.Okamoto;Y.Yamasaki;K.Iwasa;Y.Murakami;A.Sawa;神崎正美・薛献宇
• 通讯作者: 神崎正美・薛献宇

The crystal structures of two Zn2SiO4 high-pressure polymorphs

两种Zn2SiO4高压多晶型物的晶体结构

• 作者: Liu;Xianyu
• 通讯作者: Xianyu

Water speciation in sodium silicate glasses (quenched melts) : A comprehensive NMR study

硅酸钠玻璃（淬火熔体）中的水形态：全面的 NMR 研究

• 发表时间: 2012
• 作者: Xianyu Xue;Masami Kanzaki and James Eguchi
• 通讯作者: Masami Kanzaki and James Eguchi

Breakdown of a common notion for 29Si NMR of aluminosilicates: Information from J-resolved and CPMG measurements

铝硅酸盐 29Si NMR 常见概念的分解：来自 J 分辨和 CPMG 测量的信息

• 作者: Xue;Xianyu
• 通讯作者: Xianyu