Spectroscopic observation of planetary materials under shock compression using an X-ray free electron laser

使用 X 射线自由电子激光器对冲击压缩下的行星材料进行光谱观察

• 批准号: 22KF0243
• 负责人: 尾崎 典雅
• 金额: $ 1.47万
• 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: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KF0243/
• 关键词: レーザーショック; X線自由電子レーザー; スピン相転移; 酸化鉄; X線発光分光; 下部マントル; 超高圧

レーザー衝撃圧縮下の構造変化や、融解などの状態変化を明らかにするため、標準となる純鉄や鉄酸化物に関するX線回折観察を行って基礎データを取得した。レーザー照射エネルギー密度とXFELプローブ遅延時間を変化させながら、圧力を変えて反応速度を調べた。圧力は衝撃融解圧力の前後の2パターンのデータセットを取得した。また圧力解放過程の観察も初めて行うことができた。フェムト秒プローブX線回折によって、超高圧下における構造と密度を直接調べた。独自の線結像速度干渉計（VISAR）観察を同時に行うことで、圧力も正確にモニターすることができた。CH-LiFのターゲットに対して、標準となる圧力プロファイルを取得することができた。並行して2チャンネルのX線分光診断の開発を順調に進めることができた。独自の実験プラットフォームにおけるターゲットチャンバーと、その内部のサンプル駆動機構やVISAR計測系などとの位置関係を把握し、可能な結晶分光器およびX線CCD検出器の構成や配置を決定することができた。SiO2球面結晶を用いた分光器ヘッドを製作し、既存の駆動ステージを組み合わせたマウントを製作し、分光器ヘッドと検出器のアライメント手法および手順をほぼ確立した。スタティックなサンプル条件で診断法に関わる技術項目に関して検証を行うとともに、XFELポンプのX線発光分光データを取得することに成功した。さらに、X線回折、速度干渉計計測、X線分光、を組み合わせた統合実験のための実験配置、ターゲット構造などを決定し、動的超高圧実験も実施することができた。流体シミュレーションを用いてターゲットを設計するとともに、仏共同研究機関での共同研究にを通じて、高品質な鉄酸化物薄板試料のターゲットを作成することにも成功した。レーザーショットによって高温高圧となった鉄酸化物からのX線発光分光データを初めて取得した。

In order to improve the quality of the product, we need to make sure that the information is changed, and the standard is analyzed. The X line is folded back to the X line, and the data is obtained. It is necessary to irradiate the density, the XFEL, the delay time, the speed response, and the speed response. Before and after the melting of the force, the force is not available in front and back. We will try our best to liberate the process and observe the beginning of the whole process. In a few seconds, the X line will be folded back and the density will be made directly under the superelevation. Check the speed measurement (VISAR) alone and make sure that you are doing a good job at the same time. CH-LiF, please do not know what to do, and the standard will help you to get the information. At the same time, the X-ray transmission line will be opened and the operation will be completed at the same time. It is possible to determine the location of the equipment by using the VISAR measurement system, the configuration of the spectrometer, the X-ray CCD exporter, and so on. The SiO2 spherical surface is made by using the optical spectrometer system, the existing system system, and the spectrometer. The spectrometer is used to make sure the device is registered. The technical project, the technical project, the technical project, The equipment, X-ray foldback, speed measurement, X-ray spectroscopy, integrated system system, equipment configuration, monitoring system, and the operation of the ultra-high altitude system are used in the system. Fluid quality equipment, equipment, High temperature, high temperature and high temperature.

项目成果

ソルボンヌ大学/エコールポリテクニーク(フランス)

索邦大学/巴黎综合理工学院（法国）