独立行政法人産業技術総合研究所 地質情報研究部門様に、マルバーン・パナリティカルの粒子画像分析装置モフォロギが導入されました。モフォロギは、火山灰の粒度分布測定に活用していただいています。今回は、同部門、火山活動研究グループ 主任研究員 古川竜太様に、装置の導入経緯をお話しいただきました。

導入の経緯:桜島火山の火山灰を高精度に測定できる装置を

火山噴火ハザード評価手法の開発、というプロジェクトが平成24年度から立ち上がり、初年度は、火山灰粒度分析手法を開発することとなりました。サンプルとして採取する火山灰は、噴火後に風雨や風化などの変化を受けやすいため、噴火してすぐのものを採取するのが理想的です。そこで、噴火頻度が日本で最も高い鹿児島県の桜島火山の火山灰を採取することとなりました。

火山灰の粒度分布は、レーザ回折法や沈降法での測定が一般的に知られていますが、火山灰のサンプルが僅少で回収が必要なこと、ガラス質の粒子など不均質なものが多く混在していることなどから、他の方式で測定できる装置を探すことになりました。

「できれば乾式で、粒子径の小さいものも精度よく測定できる装置を探していました。噴火後すぐに現地に向かい採取した試料はとても貴重で、測定後の試料も回収する必要がありました。マルバーンのモフォロギは、1mm以下の粒子でも高精度で測定できたこと、乾式分散機能が優れていたこと、そして不均一な粒子を1つずつ、1サンプルにつき数万個以上を直接画像解析できたことなどが決め手となりました。」と古川様はおっしゃいます。

導入~現在のご活用状況

火山灰のサンプル採取は、距離による粒度分布の変化を得るため、噴火地点から2.5~43kmの範囲で40地点にわたって実施しました。モフォロギで、火口から一番近い2.5km付近のサンプルと10km付近の粒度分布を比較測定したところ、2.5km付近では、120μm前後の最頻値で比較的広い粒度分布を持ち、10km付近では、80μm前後の最頻値で狭い粒度分布であるという結果を得ることができました。

平成24年度は火山灰粒度分析手法開発ということでしたが、今後もこの火山噴火ハザード評価手法開発プロジェクトは継続し、モフォロギをさらに活用して、火山灰粒度分析を実施していくとのこ とです。

*本プロジェクトは、平成24年度「原子力システム研究開発事業 -安全基盤技術研究開発- 」採択課題である「外部ハザ ードに対する崩壊熱除去機能のマージン評価手法の研究開発」によるものです。
*参考文献: 外部ハザードに対する崩壊熱除去機能のマージン評価手法の研究開発 再委託:火山噴火ハザード評価手法の開発 平成24年度報告 書 (平成25年2月 独立行政法人 産業技術総合研究所) 

粒子画像分析装置モフォロギとは

ISO 13322-1 “Image Analysis”に準拠の粒子画像分析装置です。全自動で数万~数十万個の粒子を自動解析・画像イメージ取得可能で、自動粒子分散ユニット (SDU)により再現性良い分散 (G3SE)を持ちます。ハイエンドの顕微分析システムによる高解像度の画像が取得可能で、湿式・乾式・ 反射・透過 ・暗視野など、観察手法は自由自在です。高機能解析ソフトによる幅広い解析は、アプリケーションの幅を広げます。 (2次元スキャタグラムに よる形状同士の相関解析、形状パラメータフィルタによる同一サンプルの分布比較解析、クラスタリングによる形状と粒子の相関性等)

仕様など詳細はこちらの製品ページをご覧ください。

お話を伺ったのは:
地質情報研究部門 火山活動研究グループ 主任研究員 古川竜太 様

独立行政法人産業技術総合研究所 地質情報研究部門 様
所在地: 茨城県つくば市
研究拠点: つくばセンター (中央)
URL: http://www.aist.go.jp/

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