KEK-PF BL-3A

分析手法

使用ビームラインとその特徴

BL-3Aに設置されたガンドルフィカメラ
写真奥の白い壁の向こうから伸びるビームパイプにより導かれるX線はガンドルフィカメラ(中央、銀色の円筒形の物体)内に照射される。

微粒子の分析には、強いX線強度の利用が不可欠です。そこで、光源として真空封止型短周期アンジュレータが利用できるX線回折実験用のビームラインBL-3Aを使用します。BL-3Aは、PFにある硬X線ビームライン中、最高強度のX線が利用できるビームラインで、その輝度は、通常の実験室で使用できるX線をおよそ6桁上回る1017[photons/sec/mm2/mrad2/0.1%b.w.]程度あります。輝度の高さは測定時間の短縮と微量元素の検知を左右する重要な要素となっています。

放射光は試料に合わせてX線の波長を取りだして使うことができるのも大きな特徴の一つです。今回の分析ではエネルギー6keV、波長2.1ÅのX線を利用します。

BL-3Aのページへ
http://cmrc.kek.jp/beamlines/bl-3a/

X線回折分析

X線回折パターンから微粒子に含まれる鉱物の種類とその割合、結晶の向きなどを決定します。データ分析から、結晶中の原子間距離などを調べることができ、鉱物が作られた環境を知る手掛かりが得られることも期待されています。

蛍光X線分析

照射したX線により励起された元素はその元素固有のX線を放出することがあり、その光を蛍光X線と言います。蛍光X線を分析することにより、微粒子に含まれている元素の種類とその割合を確定します。大強度X線が利用できるBL-3Aでは、ごく微量に含まれる元素も検出可能であり、それら微量成分の濃度から微粒子ができた温度条件などを推定することが可能です。

ガンドルフィカメラ内
微粒子は針の先端に付けられ、カメラ内にセットされる。写真は既知の隕石によるリハーサル分析時のもの。微粒子は矢印の先端あたりに置かれる。この針を自転させながら円周上を回転させることで、X線を様々な方向から試料に照射することができる。
微粒子を固定する針
微粒子は一つ一つ針の先端に固定され、1本ずつガンドルフィカメラ内にセットされる。写真は既知の隕石によるリハーサル分析時のもの。