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極低温媒質中に蓄積した分子イオンの分光研究

Research Project

Project/Area Number 08454113
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field 物理学一般
Research InstitutionKochi University of Technology (1997-1998)
Osaka University (1996)

Principal Investigator

木村 正廣  高知工科大学, 工学部, 教授 (40028238)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 伊藤 啓行  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (60223179)
Project Period (FY) 1996 – 1998
Project Status Completed (Fiscal Year 1998)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥6,500,000)
Fiscal Year 1998: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 1997: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 1996: ¥4,400,000 (Direct Cost: ¥4,400,000)
Keywords微粒子 / イオントラップ / レーザー誘起蛍光 / 分子スペクトル
Research Abstract

本研究の目的は、低温媒質中に交流電場の作用で色素分子を含む微粒子を蓄積し、色素分子のレーザー誘起蛍光スペクトルを測定することによって、微粒子と光との相互作用、分子と媒質との相互作用を壁の影響を除いた条件で調べようとするものである。当初の目的は超流動ヘリウムに設置したイオントラップに分子を蓄積して極低温分子の分光特性を研究することであったが、本研究代表者が新設機関に所属を変えたこともあり、液体ヘリウムを使える状況ではなくなったため大気圧のガス中でのトラッピングを行うことになった。
一昨年度に開発した平行平板型イオントラップは構造は単純であるが、レーザー光の入射や蛍光の観測が容易に行える構造になっている。このトラップの中心に、極微量の色素分子を溶かしたグリセリンの微小液滴を静止させ、レーザー誘起蛍光スペクトルを観測した。この球形微粒子の直径は数μmであるが、ディーゼルエンジンなどから放出され大気中に浮遊する微粒子などこれと同程度のサイズを持つ微粒子が近年注目されており、本研究はそのような微粒子の光学特性を解明するという目的をも併せ持つ。
色素分子を含む液滴微粒子の発光スペクトルは、微粒子のサイズで決まる特定の波長にピークを持つ構造となり、これらは微粒子を光共振器としたレーザー発振によるものであることがわかった。本実験では空間に浮遊させた液滴を対象としているため光共振器は理想的な球面になっている。この現象の特性を調べるために、発振スペクトルにおける微粒子のサイズ依存性、色素分子の濃度依存性、ポンプレーザーの強度依存性などを調べて発振条件を明らかにした。

Report

(3 results)
  • 1998 Annual Research Report
  • 1997 Annual Research Report
  • 1996 Annual Research Report

Research Products

(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

  • [Publications] 吉田雅昭: "液滴微粒子のイオントラップおよび光学測定" 質量分析総合討論会講演要旨集. 81-82 (1998)

    • Related Report
      1998 Annual Research Report
  • [Publications] 戸名正英: "イオントラップ中に蓄積した,色素分子を含む微小液滴の蛍光特性" 日本物理学会講演概要集. 53・2. 272-272 (1998)

    • Related Report
      1998 Annual Research Report
  • [Publications] T.Toyoda: "Measurement of Decay lifetime of metastable dye molecular ions by using ion trap" Journal of the Physical Society of Japan. 66・5. 67-75 (1997)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report
  • [Publications] 吉田雅昭: "大気中における微粒子のイオントラップ" 質量分析連合討論会予稿集. 186-187 (1997)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report
  • [Publications] F.Krok: "Dependence of radiative stabi1ization on the projecti1e charge state after doub1ee1ectron-transfer processes in s1ow, high1y charged ion-mo1ecu1e collisions" Physical Review A. 56・6. 4692-4699 (1997)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report
  • [Publications] M.Toyoda: "Measurement of Decay Lifetime of Metastable Dye Molecular Ions." J.Phys.Soc.Jpn.66・5. 67-75 (1997)

    • Related Report
      1996 Annual Research Report
  • [Publications] 豊田岐聡: "RFイオントラップを用いた分子イオンの光解離" 原子核研究. 41・2. 67-75 (1996)

    • Related Report
      1996 Annual Research Report

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Published: 1996-03-31   Modified: 2016-04-21  

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