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レーザーアシステッド電子散乱を用いた超高速電子回折法の開発

Research Project

Project/Area Number 12J04164
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Physical chemistry
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

森本 裕也  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords強光子場科学 / 超高速化学 / 電子散乱 / 気電子回折 / 気体電子回折
Outline of Annual Research Achievements

平成26年度は、「1.レーザーアシステッド電子散乱過程における小角散乱信号のシミュレーション」、および、「2.電子エネルギー分析器の製作」を実施した。
1.レーザーアシステッド電子散乱過程における小角散乱信号のシミュレーション
平成25年度に、1 keV電子パルス、高強度レーザーパルス、およびキセノン原子を用いて、レーザーアシステッド電子散乱過程の散乱角度分布を測定したところ、散乱角度0.5度以下の小角領域にピーク構造が観測された。平成26年度は、数値シミュレーションを実施し、実験結果との比較を行うことによって、観測されたピーク構造の原因を考察した。まず、レーザー場と原子の相互作用を無視したシミュレーションを行ったところ、小角領域にピーク構造は現れなかった。次に、レーザー場と原子の相互作用によって、キセノン原子内の電子密度分布が超高速で振動する効果を考慮したシミュレーションを行ったところ、実験結果を再現するピーク構造が現れた。この結果により、実験で観測されたピーク構造が、高強度レーザー場中でのキセノン原子内電子密度分布の超高速振動に由来していることが明らかになると共に、レーザーアシステッド電子散乱過程の小角散乱信号を測定することによって、原子内電子密度分布の超高速変化を観測可能であることが示された。
2.電子エネルギー分析器の製作
上記のシミュレーションと並行して、角度分解飛行時間型電子エネルギー分析器を2台製作した。一方は、散乱電子をこれまでの10倍程度の効率で観測することを可能とするもので、本分析器の使用により実験時間の大幅な短縮が期待される。他方は、10 eV程度の低速電子の観測を目的として設計したもので、高強度レーザーパルスの照射や電子衝突イオン化過程によって試料から放出された電子を、散乱電子の信号と同時に観測することを可能にする。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2015 2014 2013 2012

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Laser-Assisted Electron Diffraction for Probing Femtosecond Nuclear Dynamics of Gas-Phase Molecules2015

    • Author(s)
      Yuya Morimoto, Reika Kanya, Kaoru Yamanouchi
    • Journal Title

      Ultrafast Phenomena XIX, Springer Proceedings in Physics

      Volume: 162 Pages: 188-191

    • DOI

      10.1007/978-3-319-13242-6_45

    • ISBN
      9783319132419, 9783319132426
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 超高速レーザーアシステッド電子回折2015

    • Author(s)
      森本裕也、歸家令果、山内薫
    • Journal Title

      強光子場の化学、CSJカレントレビュー

      Volume: 18 Pages: 98-102

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Journal Article] Laser-assisted electron diffraction for femtosecond molecular imaging2014

    • Author(s)
      Yuya Morimoto, Reika Kanya, Kaoru Yamanouchi
    • Journal Title

      The Journal of Chemical Physics

      Volume: 140 Issue: 6 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1063/1.4863985

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Laser-Assisted Electron Scattering and Diffraction in Ultrashort Intense Laser Fields2014

    • Author(s)
      Reika Kanya, Yuya Morimoto, Kaoru Yamanouchi
    • Journal Title

      Progress in Ultrafast Intense Laser Science

      Volume: X Pages: 1-16

    • DOI

      10.1007/978-3-319-00521-8_1

    • ISBN
      9783319005201, 9783319005218
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Laser-assisted electron scattering and its application to laser-assisted electron diffraction of molecules in femtosecond intense laser fields2012

    • Author(s)
      Reika Kanya, Yuya Morimoto, Kaoru Yamanouchi
    • Journal Title

      Springer Proceedings in Physics

      Volume: 125 Pages: 351-356

    • DOI

      10.1007/978-3-642-28948-4_58

    • ISBN
      9783642289477, 9783642289484
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] レーザーアシステッド電子散乱による強レーザー場中Xe原子内電荷分布の超高速応答2014

    • Author(s)
      森本裕也、歸家令果、山内薫
    • Organizer
      第8回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      広島大学 東広島キャンパス (広島県)
    • Year and Date
      2014-09-21 – 2014-09-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Laser-Assisted Electron Diffraction for Probing Femtosecond Nuclear Dynamics of Gas-Phase Molecules2014

    • Author(s)
      Yuya Morimoto, Reika Kanya, Kaoru Yamanouchi
    • Organizer
      19th International Conference on Ultrafast Phenomena
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター (沖縄県)
    • Year and Date
      2014-07-07 – 2014-07-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Laser-assisted electron diffraction for femtosecond molecular imaging2014

    • Author(s)
      Yuya Morimoto, Reika Kanya, Kaoru Yamanouchi
    • Organizer
      平成26年度 日本分光学会年次講演会
    • Place of Presentation
      理化学研究所 和光キャンパス (埼玉県)
    • Year and Date
      2014-05-26 – 2014-05-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] CCl_4のフェムト秒レーザーアシステッド電子回折像の観測と瞬時的分子構造の決定2013

    • Author(s)
      森本 裕也, 歸家 令果, 山内 薫
    • Organizer
      第7回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      京都テルサ(京都府京都市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Observation of femtosecond laser-assisted electron diffraction of CCl_42013

    • Author(s)
      Yuya Morimoto, Reika Kanya, Kaoru Yamanouchi
    • Organizer
      International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science 12
    • Place of Presentation
      Colegio Arzobispo Fonseca, Salamanca, Spain
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Observation of Laser-Assisted Electron Difffraction in a Femtosecond Near-infrared Laser Field2012

    • Author(s)
      Yuya Morimoto, Reika Kanya, Kaoru Yamanouchi
    • Organizer
      The 7th Asian Symposium on Intense Laser Science(ASILS7)
    • Place of Presentation
      The University of Tokyo(東京都)
    • Year and Date
      2012-11-08
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] フェムト秒レーザー場中でのレーザーアシステッド電子回折の観測2012

    • Author(s)
      森本裕也,歸家令果,山内薫
    • Organizer
      第6回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Year and Date
      2012-09-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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