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。

这项研究旨在阐明地球和行星的主要挥发性成分的存在和特性，例如在高温和深处的高温和压力条件下的水和二氧化碳，并正在促进与先前研究相比，旨在在更高温度条件下进行光学测量的设备的技术开发，以及研究基于共同基于基于H的液体和固体的反应关系和行为的研究。今年，第二年持续了去年，从去年开始开发一个小的高温发生器，目的是结合外部热量（电阻加热类型）高温发生器，该高温发生器可以在钻石砧型细胞类型的高压生成器中产生更高的温度，称为鲸鱼类型。我们使用基于铂的合金线和rhen作为加热元素，我们尝试使用新引入的焊机焊接加热器和电源线，以便与以前相比，可以通过更大的电流通过加热元素，并确认与常规的压接型相比，它稳定并且能够产生高温。除了改善发热部分外，为了优化钻石砧周围的加热元件的隔热层和空间，Shintech Co.，Ltd的设计和创建了具有很好的隔热和接线的钻石砧室。此外，我们与冈山大学的行星材料研究所合作，对C-H-O流体的固体和流体阶段进行了光学观察，拉曼散射和红外吸收观测。由于限制了由于COVID-19的大流行而接受联合使用的限制，因此延迟了校外机构的联合研究开始，但是在1GPA的两相流体分离和大约300°C的两相流体分离条件下，已经获得了有趣的光学光谱数据，目前正在分析详细信息。

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