名古屋大学加速器質量分析計業績報告書. XXIII.
2012.
03

CHIME の現状と稼働状況 (201 1 年)

Statu
srepo目。n theCHlMEdatingsystema
ttheCenterforChronologicalResearch, Nagoya
University 恒 2011加藤丈典 1 事・鈴木和博 1

Tak聞.ori Kaω1・ and Kazl由ir.o SUZl北i '1

名古屋大学年代測定総合研究センター (C田町 f.or Chr.
on.
ol.
ogic
a1Research, Nag.
oyaUniv四1勿)@nendai.nagoya*Con四pondence 加: TakenoriKato; ιmail: katoAbstract
τbe CIllMEdating 阻d 田lated elec佐un probem
icr
oana1ysis(EPMA)ar
eperf.
onnedusingtw.
oel即位onmicropr
obe equipm阻tσCXA-733 ， JEOL, T.
oky.
o) at 血.e Centerf.
orChr.
on.
ol.
ogica1Research, Nag.
oya
U凶versity. 百e .
onee
quip
sf.
ou
rwav
elengthdispersiv
espectr.ome旬m 仰DS) andan.o也町 does 伽eeWDSs.
τbese electr.
onmicropr
obesarecu
stornizedbytheauth.
orsf.
orspecifi
ca且alysis inclu
dingtheCIllMEda垣ng.
ofy.
oungsamp回 Th
eCIllMEda白書.of M
i.
oc
enem.
on
az
it
eandxen.
ot
imeh
asbeenperf.
ormedin2
01
1Inadditi.on , REEan
a1ysis.
ofkimur副知， l.
okkiteandlan也阻1飴 aggregate h剖 been perf.
onnedusingWDScust.
ornizedt.
oachiev
e 30% highぽ wavelength res.oluti.on 血an JEOL .origina1∞nfigurati.on. 回ghwav
elengthres.
oluti.
onWDSc.
ompl
etelys.
olv
estheX‑rayinterf町田ce problemi
nquantitativ
eEPMA.
of
L‑REE
Keyw07百台: CHlMEdating;elec的n probemicroanalysis;geochronology

1.はじめにCIllME年代測定 (S四ukiandA白chi， 1991a;SuzukiandA，白chi， 1991b;SuzukiandKat.o, 2008 等を参照)及び関連する教育・研究を実施するため， 2 台の電子プロープマイクロアナライザー (EPMA)が年代測定総合研究センターに設置されている.

JCXA・733 である.

2 台の EPMA はいずれも日本電子株式会社製の

1 台は波長分散型分光器を 4 台備え， CHIME 年代測定専用に用いている

4台すべての分光器に PET の 002 面の分光結品を装備している .4 台の分光器は，メーカー標準ではな
く， CH凹E 年代測定用に調整している.そのため，分光器ごとに測定可能範囲が限定されている.

この装置では，モナズ石の CHIME 年代測定を特殊な条件でなければ 17 分で行うことができる.

もう 1 台は波長分散型分光器を 3 台備え，汎用機として様々な元素分析や測定法開発に用いている.この装置でも2 つの PET を用いて CHI旧年代測定を行うことが可能であるが，モナズ石の分析でも約 45 分程度の時聞が必要となる.また，この装置では超軽元素分析用の分光結晶 (LDEl及び Pb-S百)と表面汚染軽減用の液体窒素トラップが装着されている。さらに，改造して高波長分解能を実現した PET 及び LiFを使用することが可能である.これらは，メーカー標準よりもおよそ 30% 波長分解能が向上している(加藤・鈴木， 2009) .高波長分解能の PET は CH凹E 年代測定における鉛の分析に最適化しであり、LiF はランタニドの分析に最適化しである。

CHIME 年代測定の標準物質には少量の鉱物を用い、核燃料物質は使用していない(加藤ほか，

2005;Ch.
oeta1., 2006)− 27 −

名古屋大学加速器質量分析計業績報告書. XXIII.
2012.
03170

凶〈∞b zg 百円

J刊〔Y司守町白』《凶色ど出150EM向田阿且曲
リ目

160140130L
inepe討〈120156
図 1

162164158160
Detectorposition(L)/mmPET(RR=140mm)

166

ゼノタイムのエックス線スペクトル.

2. 極限分析
C田ME 年代測定においては，約 20 Ma のモナズ石及びゼノタイムの測定に成功した.また，高空間分解能分光器を用いて木村石のイットリワム及びランタン，プラセオジム及びネオジムの測定も実施した。

2. 1.約 20Maの C回ME 年代測定
CillME 年代測定では. EPMA を用いて鉱物中のワラン，トリウム及び鉛を測定している.測定

鉱物の年代が若いと，ワラン及びトリワムの崩壊により生成する鉛の量が少なくなる.そのため，鉛の定量限界が CHll岨E 年代測定の定量限界の主要な要因となる.通常の CH酌E 年代測定における分析条件では， PbO の定量限界は 100- 150 11g/g 程度ある.しかし，約 20Ma の試料の年代測定を行うためにはそれよりも少量の PbO を実用上許容できる精度で測定しなければならない.図 1 は，
約 20Ma のゼノタイムのエックス線スベクトルである.この図からわかるように. PbMB 線の強度が極めて小さく ， PIB 比が極端に小さくなっている.このような場合，ピーク強度に加えてパックグラウンド強度の誤差も十分小さくしなければ真の特性エックス線強度の誤差が小さくならない.

そのため，ピークとパックグラワンドともに測定時間を通常よりも長くして精度を確保した.測定
条件の詳細については別に報告する予定である.さらに，微量の鉛の定量分析では，鉛の誤差に干渉補正の誤差が大きく影響する.これは，鉛の特性エックス線に対する妨害エックス線の強度が相対的に通常よりも高くなるからである.したがって，干渉補正に用いる係数についても十分な精度で決定しておかなければならない.測定条件を十分検討したうえで若いモナズ石やゼノタイムのC田ME 年代測定を行ったところ，最適化した分析条件では. 2511g/g 程度の PbO を定量分析することが可能となった.

− 28 −

名古屋大学加速器置量分析計量植報告書.

XXII
I.却12.03

図 2: 木村石の産状

2. 2. 木村石の希土類元素定量分析
木村石はCay，(CO，). ûfuO の組成を持つ鉱物で .y を置換してランタニドを含むことがある，本
年度は，木村石中の希土類元素の定量分析を実施した (J担00七回投稿中)測定した木村石の産状は図 2 の通りであり，ロッカイト [Cay，(co，h ~H201及びランタナイト[(La.

NdMcosl, '8fuOl を伴って産出する目木村右は電子競照射による損傷が著しいため，すべてのランタニドの分析は行うことができなかった ID-MS 及び ICP-MS によるパルク分析によりあらかじめ Co がほとんど含まれていないことがわかっていたため. Ca.Y, La.pr 及び Nd のみ分析した。補E計算では、Pr I晶
線用に修正したKato 包005)の α ファクターを用いた。ランタニドの分析ではエックス縁の干渉が大きな問題となるため，改造により高空間分解能化した分光器を用いて測定した.分析条件及び結果は別に報告する(Jiao otaI投稿中)

3. 装置の使用状況

2 台の JCXA-733 を用いて，上述の分析のほか通常の CIII旧年代測定を実施した

さらに，超軽元素の EPMA 定量分析など関連する測定及び開発を実施したこれらの中には学内外との共同研究が含まれている.今年度は上述の若い鉱物の CHIME 年代測定やサプミクロン αE旧年代測定法の開発(渡温・加藤，， 2011; 渡遁・加藤.2012) のようなエックス線計測時聞を極めて長くしなければならない測定を実施しているため，使用時間に比べて測定数は例年よりも少なくなっている

本年度は特に重大な故障はなかった. CHIME 年代測定専用機のロータリーポンプ(セパレート− 29 −

名古屋大学加速器質量分析計業績報告書. XXIII.
2012.
03型)のモーターが故障したため交換した.それ以外に行った保守作業は，定期的なクリーニングや部品交換のみである.
4. 引用文献

ChoD. L., KatoT.andS昭北i K.(
2006) Aworkin
gs旬且白rd techniquefo
rdet田mination ofinterference∞rrection factorsandpreparationof蜘且伽rd materia1sforCI宜ME dating.JournalofKo;陀an Earth27(inKoreanwithEnglishabs回.ct)
ScienceSociety, 27, 521‑5Ji回w.， Ka
wabe1.andKatoT.(su加ùtted). R白羽血血ation ofkim町副te・ Findingof1田由阻旬 preclpr旬旬dm 由e c
1eav
ageofkimuraite.
KatoT.(2005)Newa田町ate Bence‑A1beea-fi邸旬'rs foroxidesandsilicates 四lc叫a旬d 企om 血e 白ll-P，日procedure.GeostandardsandGeoanalyticalResearch , 29, 83‑94.
加藤丈典・越騰龍・鈴木和博 (2005)

I ワーキングスタンダード」を用いた， CH刷E 年代測定用標準物質及び干渉補正係数の決定方法 . 41 i!iÆ:k学長言語~1fi1請ijf!i， 21 , 43 ‑4
9.
加藤丈典・鈴木和博 (2009) CHlME の現状と稼働状況 (2008 年度).

41i!iA言大学'!JpJ!l!;務質量分。ffH

業漢詩F含ま XX， 3
1‑37.

Suzu
kiK.阻dA血chi M.(1991a)pr四回brian proven阻田 and Sil町ian metantorphismoftheTsubonosawapara喜neiss 血 the SouthKi
takamite位置le， Nor吐least Japan, rev
ea1edby 血e chemica
1Th-U-to同1 Pbenotinte.Geochemi
calJournal, 25, 3
57‑356.
isochronagesofmonazite, zircon 姐d x
Suzu
kiK. 皿d AdachiM.(1991b) 百四 chemica1 Th‑U‑tota1Pbisochronag田 ofzir∞n andmonazite 企omtheGrayGraniteoftheHida 旬位置le， Jap皿. JouarnalofEarthandPlanetarySciences.NagoyaUniversi砂，38, 11- 37.
toT.(2008)CHIMEdatingo
fmonazite, xeno出le， zrr∞n andp1yαωe: Proto∞1， pi
t
fa
11s
Suzu
kiK.組d Ka
血dcb閉山a1 cri伽ion ofpossib
1
ydis∞r白且t agedata.GondwanaR回ea陀h， 14, 5
69‑586.
渡漫正和・加藤丈典。011) サブミクロン CHIME 年代測定法の開発.β平tff!J'jf，学会見亨 118 fF学術大会 .fl早tlt!/fðJ字学会 2011 fFfF会合周学務大会

2011 年 9 月，茨城大学.

渡漫正和・加藤丈典 (2012) サブミクロン口IIME 年代測定法の開発.第24@ρ011 1F.局 41 i!iÆ大学fFftiJI1J.吉正母、王子研究官ンターシンポジ!7 A ， 2012 年 1 月，名古屋大学.

− 30 −