Behavior of light-element fluids in planetary interiors at high-pressures and high-temperatures

高压高温下行星内部轻元素流体的行为

• 批准号: 22KF0232
• 负责人: 近藤 忠
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-06-29 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KF0232/
• 关键词: 軽元素流体; 惑星深部; 高温高圧力; ダイヤモンドアンビルセル

本研究では、水や二酸化炭素などの地球や惑星の主要な揮発性成分に対し、惑星深部の高温高圧力の条件下での存在形態や性質を明らかにすることを目的として、従来の研究よりもより高温条件での光学測定を目指した装置の技術開発と、C－O－H系流体及び固体の反応関係や挙動を調べる研究を推進している。２年目となる本年度は、昨年度に引き続いて、クジラ型と呼ばれるダイヤモンドアンビルセル型高圧発生装置内に、より高温の発生が実現できる外熱式（抵抗加熱型）高温発生装置を組み込むための小型高温発生装置の開発を継続した。発熱体として白金系合金線やレニウムなどを用い、これまでよりも大きな電流を発熱体に流せるように、新たに導入した溶接機を用いて発熱部と電力線の溶接を試み、従来の圧着型の形式に比べて安定により高温の発生が可能であるこを確かめた。発熱部関係の改良の他、ダイヤモンドアンビル周りの断熱や発熱体のスペースも最適化するため、新たに断熱や配線に対する細かな改良を加えたダイヤモンドアンビルセルを設計、株式会社シンテックにて作成を行った。これらの装置開発は第62回高圧討論回にて詳細な報告を行った。併せて、岡山大学・惑星物質研究所との共同研究により、C-H-O系流体の固相および流体相の光学観察・ラマン散乱観察・赤外吸収観察を進めた。コロナ禍による共同利用受け入れ制限などにより、予定していた学外機関での共同研究等の開始が遅れたが、新たに1GPa・約300℃までの2相流体分離した条件での興味深い光学分光データが得られた為、詳細を解析中である。

This study aims to clarify the existence and properties of the main reactive components of carbon dioxide and water under high temperature and high pressure conditions in the deep part of the earth, and to advance the research on the technical development of optical measurement devices under high temperature conditions and the study on the relationship between C-O-H fluids and solids. In 2002, compared with last year, the development of small high temperature generator with external heat type (heat resistant type) high temperature generator was carried out in the high pressure generator with high temperature. The heat generator and platinum alloy wire are used in the heat generator, the current is high, the new heat generator is introduced, the heat generator is used in the power line, the welding mode is stable, the high temperature heat generator is possible, and the heat generator is stable. Improvement of the heat transfer part relationship, optimization of the heat transfer part, new heat transfer part distribution, improvement of the heat transfer part relationship, design and production of the heat transfer part. The 62nd session of the high-pressure discussion on the development of the device was held in detail. Joint research by Okayama University, Institute of Hazardous Materials, Optical Observation of Solid and Fluid Phases in C-H-O Systems The common use of optical spectroscopy is limited to the initial, new, and detailed analysis of two-phase fluid separation conditions at about 300℃.

项目成果

ロシア科学アカデミー実験鉱物学研究所(ロシア連邦)

俄罗斯科学院实验矿物学研究所（俄罗斯联邦）

ロシア科学アカデミー実験鉱物 学研究所(ロシア連邦)

俄罗斯科学院实验矿物学研究所（俄罗斯联邦）

Development of external heating techniques for in situ investigation of light elements systems at high pressure.

开发用于高压下轻元素系统原位研究的外部加热技术。

• 发表时间: 2021
• 作者: CHERTKOVA Nadezda ・ 近藤 忠 ・ 境家 達弘 ・ 鶴岡 椋 ・ 西 真之