名古屋大学加速器質量分析計業績報告書， XXIV, 2013003

CHIME の現状と利用(2012 年度)

StatusreportontheCHIMEdatingsystema
ttheCenterforChronologicalResearch , NagoyaUniversityin2012
加藤丈典'*・榎並正樹 lTakenoriKato[・ and MasakiEnami[1 名古屋大学年代測定総合研究センター (Center forC
hronologicalResearch , Nagoya

University)*Correspondencet
o:TakenoriKato;E‑
mail:kato@nendaionagoya‑uoacjp
Abstract
CHIME datingandrelatedelectronmicroprobe analysesar
eperformedwithtwo electronttheCente
rforChronologicalResearch ,microprobea
nalyzers(J CXA・ 733 ， JEOL , Tokyo)aNagoyaU
niv
ersityoTheonee
quip
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ispersiv
espectrometersandmainlyused
forCHIMEd
atingoAnothere
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at
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tprovidedbyHenkee
underr
eev
alu
at
ion.

Keywords:CHIMEdating, electro
nmicroprobeanalysis, geochronology

1.

はじめに

名古屋大学年代測定総合研究センターには、 CHIME 年代測定 (Suzuki andAdachi ,1991a;SuzukiandAdachi , 1991b;SuzukiandKato , 2008 等を参照)及び関連する教育・研究等を実施するため、電子プロープマイクロアナライザー (EPMA)2 台が設置されている。いずれも、日本電子株式会社製 JCXA- 733 である。

1 台は波長分散型分光器を 4台備え、 CHIME 年代測定専用機として用いている。いずれの分光器にもベンタエリスリトール (PET) の 002 面の分光結晶を装着している。もう 1 台は波長分散型分光器を 5台備え、 CHIME 年代測定のほかさまざまな分析や測定法の開発等に用いている。人工多層膜疑似結晶(日本電子株式会社製 LDEI) 、鉛ステアライト (Pb-STE) 、リン酸タリウ

ム (TAP) 、 PET 及びフッ化リチウム(Li F) が使用可能であるロ測定可能な元素は、 B からU までである。この EPMA でも PET を 4 つ用いて CHIME 年代測定を行うことが可能である。また、軽元素分析用に液体窒素トラップも装着されている。さらに、高波長分解能を実現するために改造した PET 及びLi F を備えている。

2.

分光器の増設平成 24 年度に、汎用の EPMA に 2 台の分光器を増設した。

l 台は分光結品の移動範囲が 260mm までのもので、もう 1 台は 250mm までのものである。分光結品及び、比例計数管の組み合わせは表 1 の通りである。 Pb-STE 、 LDEI 、 TAP 、 PET 及びLiF のすべての分光結品で、 260mm まで駆動可能になっているロ分光器を増設したことによ− 25 −

名古屋大学加速器質量分析計業績報告書， XXIV, 2013003

駆動範囲

分光結晶

Ch.lCh.2Ch.3Ch.4Ch.560‑26060‑25060‑25060‑26060‑250.
21‑0.
93sin
O 00.
2
1‑0.890.
21‑0.
890.
21‑0.
930.
21‑0.
89mm

1

TAP

PET

LiF

LiF

TAP

2STE/LDEl

LiF*

PET*

PET*

PET

GFPC

XPC

XPC

XPC

GFPC/XPC

比例計数管
表 1

汎用 EPMA の分光器の構成。 GFPC 及び XPC はそれぞれガス流入型比例計数管及びキセノン封入型比例計数管である。*は改造により高波長分解能となっているものであるロ
り、 4 つの PET を用いて CHIME 年代測定が可能となった。そのため、一般的なモナザ

イトの年代測定に要する時聞がこれまでの約 45 分から専用機とほぼ同じ約 20 分に短縮された。また、ランタニドを含む鉱物の分析ではこれまで一つの LiF しか用いることができなく 14 回の測定が必要であったが、 3 つのLi F を使用することが可能になり5 回の測定で行えるようになった。これにより、希元素鉱物の測定時聞が大幅に短縮されたロ

3.

質量吸収係数の再評価

名古屋大学年代測定総合研究センターでは、 CHIME 年代測定を加速電圧 15 kV に設定して Pb 、 Th 及び U の M 線を用いて行っている。これは、試料の損傷などさまざまな要因を評価し、経験的に決定したものである。加速電圧を 25 kV に設定すれば、 LiF を用いて L 線を測定することも可能である。ただし、分光器の駆動範囲の制限から 2 次線を用いることによるエックス線強度低下と、加速電圧が高くなること及び蛍光収率が M 線より L 線の方が高いことによるエックス線強度上昇の効果がどのように影響するか、また、検出限界がどのようになるか評価していく必要ある。さらに、補正計算が正しく行えるのか検討していく必要がある。そこで、 2012 年度は補正計算の検討を開始した。検討過程において、 Henke etal. (1993) のデーターセットに問題がある可能性が判明した。

図 1 は、 Henke etal.(1993) の atomic scatteringfactor から求めた U の質量吸収係数である。矢印で示した 9.5 keV 付近に質量吸収係数の不連続が見られる。この不連続は吸収端とは無関係であり、存在しえないものである。したがって、 9.5 keV 以上の質量吸収係数に Henke etal.(1 993) のデーターセットを用いることが不適当である可能性があるロ U の Lal 線のエネルギーは 13.612 keV であることから、 L 線を用いて CHIME 年代測定を行うためには質量吸収係数について今後検討しなければならない。 25 年度以降、質量吸収係数の評価と Kato (2005) の補正係数の再検討を行っていく予定である。

4.

平成 24 年度の使用例

平成 24 年度における EPMA の主な使用例は以下の通りである。

− 26 −

名古屋大学加速器質量分析計業績報告書， XXIV, 2013.
031000000100000J‑10000ω.0伺..E1000100100
図 151510202530EIkeVHenkeetal. (1993) の atomic scatteringfactor から計算した U の質量吸収係数。矢印で示した部分で不連続である。

4. 1開発研究・サブミクロン CHIME 年代測定法の開発-ジルコンの状態分析法の開発.質量吸収係数の再検討

・イメージングラマンの年代測定への応用

4. 2. 応用研究
・花闘岩マグマの年代と希元素鉱物の挙動-熱水変成作用により形成されたと考えられる鉱物中の希土類元素の高精度定量分析

・ヒマラヤ造山作用の解明

・モナズ石の化学組成と酸素同位体比の関係.領家帯の構造発達史の解明-南極ナピア岩体中のジルコンのディスコーダンスの原因解明.長崎県松浦町鷹島海底出土遺物の来歴解析− 27 −

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引用文献

Henke , Bo L., Gullikson , E.Mo andDavis , Joc.(1993)X‑rayinteractions: photoabsorption,
scattering , transmissionandreflectiona
tE= 50‑30000eV, Z= 1‑920AtomicDataandarDataTables , 54 , 1
81‑342
Nuc/e
Kato , To(2005)NewaccurateBence‑Albeea‑factor
sforoxidesandsilicatescalcu
late
dfrom
eostandardsandG
eoanalyti
calResearch , 29 , 8
3‑94.
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nmetamorphismof
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