はやぶさ試料（RA-QD02-0031）の Ｘ線ＣＴ解析 – Ｘ線ＣＴ岩石学の適用例 - Ｘ線ＣＴ解析の結果に基づいて試料を切断し分析 8 keV 7 keV CT 鉱物モード by CT SEM はやぶさ計画の初期分析チーム（HASPET）の一員として、はやぶさ探査機が小惑星イトカワの表面で採取し地球に持ち帰った直径30～180μmの微粒子を SPring-8 の放射光を用いた X 線 CT 装置で撮影し、それぞれの３次元形状や内部構造を解析した。 引き続き行われる HASPET による試料の破壊を伴う分析（SEM 撮影や SIMS を用いた元素分析など）に備えて、40 個以上の微粒子それぞれの内部構造を示す空間分解能が数百 nm の３次元 X 線 CT 画像を再構成した。そして、これらの画像の観察（および、後述する構成鉱物の３次元分布の解析）に基づき、スライドに示したような SEM 画像の撮影などに最適な２次元断面の位置を決定した。 測定に使う X 線エネルギーを高精度にチューニングできるため、SPring-8 の X 線 CT 装置で撮影した画像は物体の密度と化学組成から一意的に決まる X 線線吸収係数（LAC）の空間分布を示している。さらに、はやぶさ試料の微粒子に対してはスライドに示したような（岩石の主要な構成元素である鉄の K 吸収端を挟んだ）7 および 8 keV の２種類のエネルギーを用いた X 線 CT 画像のペアを撮影した。これらのペアの画像を組み合わせて解析することにより、スライドに示した「鉱物モード」の断面画像のような、微粒子それぞれの構成鉱物の定量的な３次元分布を得ることができた。そして、このようなイトカワ微粒子の鉱物モードの組成は LL コンドライトのものと概ね一致していた。 構成鉱物の LAC の理論値に基づいて X 線 CT 画像を２値化することにより、はやぶさ試料の微粒子それぞれの３次元外形を得た。また、それらを楕円体近似して各微粒子の長・中・短軸半径（および、イトカワ微粒子のサイズ分布）を求めた。スライド右上の動画は微粒子の３次元外形とその楕円体近似の結果を例示している。 スライド右下の図に示したイトカワ微粒子の「短軸/中軸半径」に対する「中軸/長軸半径」の分布はアポロ探査機の試料から得た月のレゴリスのもの（スライドに載せていない）と大きく異なる。さらに X 線 CT 画像を詳細に観察したところ、イトカワ微粒子に磨耗の痕跡は見つかったが、月のアグルーチネートのような大規模な溶融を示す組織は見られなかった。月に比べて重力が小さいイトカワでは隕石の衝突による直接的な破砕や溶融ではなく、隕石の衝突に伴う小惑星震に誘起された粒子同士の「擦れ合い」によってレゴリスが進化した可能性がある。 Ｘ線ＣＴ解析の結果に基づいて試料を切断し分析 形状解析（楕円体近似）