[M-TT42_2AM1] 地球化学の最前線：先端的手法から探る地球像

[MTT42-05] 地球内部の「水」を見るツール～超高圧中性子ビームラインPLANET～

*服部 高典¹、佐野 亜沙美¹、有馬 寛²、井上 徹³、鍵 裕之⁴、八木 健彦³ (1.日本原子力研究開発機構、2.東北大学金属材料研究所、3.愛媛大学地球深部ダイナミクス研究センター、4.東京大学大学院理学系研究科附属地殻化学実験施設)

キーワード：中性子, 高圧, ビームライン, 含水

PLANETは、BL11に建設された世界初の高温高圧専用の中性子分光器である。その最大の特徴は、高温高圧発生に優れたマルチアンビル型高圧発生装置を用いて、約20万気圧2000度にある物質中の水、水素の状態を「中性子回折」及び「ラジオグラフィー」を用いて調べられる点にある。2008年度から建設が始められ、2012度下半期から実験が行われている。本発表では、装置デザイン及びこれまでに明らかとなった装置性能を紹介する。PLANETは、さまざまな高圧ユーザーの実験を想定し、結晶のみならず液体の構造解析が行える仕様となっている。回折パターンの分解能を実測した結果、デルタd/d~0.6%が実現しており、ほぼ設計値(0.5%)に近い性能が出ていることが分かった。また、高圧実験において問題となる試料周りの物質（ヒータや、試料容器）からの散乱を除去するために、シビアな入射および受光スリットを配置しており、加圧されたアセンブリ内の試料のみの情報を取り出せるようになっている。これらの工夫により、高圧下でも、常圧データと比べ遜色ない大変クリアーなパターンを取得することができ、これまでの高圧中性子回折実験の常識を覆す革新的な中性子分光器となっている。