結晶粒ダイナミクスのその場観察：PT型マントル対流における岩石流動研究の新展開

本年度は主に、１）偏向電磁石BMビームラインにおけるプレス揺動機構とΔω法を利用した回折斑点数の定量化（申請書記載の技術A）、２）そのNaNiF3ポストペロブスカイト相転移およびMg2SiO4のポストスピネル相転移への応用（研究AB）、３）可動式角度高分解能検出器の検討（技術B）、４）挿入光源IDビームラインにおける高圧脱水反応の高速時分割測定（技術C研究C）、に取り組んだ。１）では既存のCCDやIPを用いて2次元X線回折測定を行い回折斑点数の定量化を確認しつつ、その散乱角および方位角分解能のカメラ距離依存性を検討した。特に粒径数ミクロンのペロブスカイト多結晶体試料において、カメラ距離を最大3.3mまで伸ばすことで、散乱角および方位角方向ともに分解能が向上することを確認し、細粒粒子の回折斑点の検出や高分解能での差応力測定への応用が期待された。２）では通常のカメラ距離において、Δω法を用いたポストペロブスカイト相転移実験を行い、回折斑点挙動から新相粒子の核生成-成長カイネティクスのその場観察に成功した。また差応力場におけるポストスピネル相転移では、アキモトアイト+ペリクレイスを経てブリッジマナイトが出現する際に、より巨大な共析コロニーが出現することを回折斑点挙動から見出した。３）では20x15cmのフラットパネル型2次元検出器を新規に購入し、放射光ビームラインでの測定テストを行った。予備的データではあるが、BM光を用いた3.3mの超長カメラ距離測定においても、これまでより短時間の10秒程度の露出で回折斑点の測定が可能であることを確認した。さらに４）では、MA型高圧装置と高エネルギーID単色光を組み合わせ、アンチゴライトの高圧脱水カイネティクスをその場観察した。従来より３桁程度速い0.1秒毎の高速測定に成功し、それによって新しい準安定脱水反応を見出した。

本年度は主に、１）偏向電磁石BMビームラインにおけるプレス揺動機構とΔω法を利用した回折斑点数の定量化（申請書記載の技術A）、２）そのNaNiF3ポストペロブスカイト相転移およびMg2SiO4のポストスピネル相転移への応用（研究AB）、３）可動式角度高分解能検出器の検討（技術B）、４）挿入光源IDビームラインにおける高圧脱水反応の高速時分割測定（技術C研究C）、に取り組んだ。１）では既存のCCDやIPを用いて2次元X線回折測定を行い回折斑点数の定量化を確認しつつ、その散乱角および方位角分解能のカメラ距離依存性を検討した。特に粒径数ミクロンのペロブスカイト多結晶体試料において、カメラ距離を最大3.3mまで伸ばすことで、散乱角および方位角方向ともに分解能が向上することを確認し、細粒粒子の回折斑点の検出や高分解能での差応力測定への応用が期待された。２）では通常のカメラ距離において、Δω法を用いたポストペロブスカイト相転移実験を行い、回折斑点挙動から新相粒子の核生成-成長カイネティクスのその場観察に成功した。また差応力場におけるポストスピネル相転移では、アキモトアイト+ペリクレイスを経てブリッジマナイトが出現する際に、より巨大な共析コロニーが出現することを回折斑点挙動から見出した。３）では20x15cmのフラットパネル型2次元検出器を新規に購入し、放射光ビームラインでの測定テストを行った。予備的データではあるが、BM光を用いた3.3mの超長カメラ距離測定においても、これまでより短時間の10秒程度の露出で回折斑点の測定が可能であることを確認した。さらに４）では、MA型高圧装置と高エネルギーID単色光を組み合わせ、アンチゴライトの高圧脱水カイネティクスをその場観察した。従来より３桁程度速い0.1秒毎の高速測定に成功し、それによって新しい準安定脱水反応を見出した。