| Project/Area Number |
14077205
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
山内 薫 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (40182597)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
星名 賢之助 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (60292827)
板倉 隆二 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (80334241)
佐甲 徳栄 日本大学, 理工学部, 講師 (60361565)
歸家 令果 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (10401168)
菱川 明栄 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (50262100)
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| Project Period (FY) |
2002 – 2005
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2005)
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| Budget Amount *help |
¥212,200,000 (Direct Cost: ¥212,200,000)
Fiscal Year 2005: ¥40,100,000 (Direct Cost: ¥40,100,000)
Fiscal Year 2004: ¥41,700,000 (Direct Cost: ¥41,700,000)
Fiscal Year 2003: ¥62,400,000 (Direct Cost: ¥62,400,000)
Fiscal Year 2002: ¥68,000,000 (Direct Cost: ¥68,000,000)
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| Keywords | 強レーザー場誘起反応 / 高次高調波 / 選択的化学結合切断 / コインシデンス運動量画像法 / 水素分子イオン / 水素マイグレーション / 同位体置換効果 / 質量選別運動量画像法 / チャープレーザーパルス / コインシデンス運動量 / デバイ遮蔽 / 置換基配向効果 / 量子化学計算 / タンデム型飛行時間質量選別法 / クラスター反応 / ピコ秒電子線回折法 / 水素移動過程 / 解離性イオン化反応 / クラスター内反応 |
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| Research Abstract |
1.強光子場中炭化水素分子の超高速水素ダイナミクス
強光子場中(〜10^<14>W/cm^2)において、メタノール分子からの水素分子イオン(H_2^+,H_3^+)生成を質量選別運動量画像法により明らかとした。フラグメントイオンの収量比と運動量ベクトル分布の異方性から、水素分子イオンの生成速度を明らかとした。また、コインシデンス運動量画像法を用いて強光子場中メタノール分子の2体クーロン爆発過程を調べ、フラグメントの角度分布の異方性から、前駆体CH_3OH^<2+>の寿命が、H^+放出の場合が70-290fs、H_2^+放出の場合が110-550fs、H_3^+放出の場合が1.4psよりも長いことが明らかとなった。さらに、H/D移動もしくはH/D交換を伴うC-O結合解離過程が確認され、フラグメントイオンの異方性および収量比より、水素移動が強レーザーのパルス時間幅の間に起こることが明らかとなった。
2.軟X線強光子場におけるH_2,D_2の解離性越閾イオン化
軟X線強光子場(〜3×10^<12>W/cm^2)におけるH_2およびD_2分子の解離性イオン化過程を調べた。高調波強度に対して、H_2より生成したH^+の生成量が1.7(1)次、D_2より生成したD^+の生成量が1.6(2)次の非線形依存性を示すことが明らかとなった。H^+とD^+の運動エネルギー分布およびその生成量の非線形性が、2つの協奏するイオン化過程、(i)1光子解離性イオン化と(ii)解離性2pπ_u状態への2光子吸収1価イオン化(ATI)によって解釈できることを示した。
3.強光子場によるエタノールの選択的化学結合切断
オープンループとクローズループを用いた最適化によって、強光子場中のエタノールイオンにおけるC-O結合解離のC-C結合解離に対する比率の最大化を行った。C-O結合解離の割合は強光子場の幅が約1psに到達すれば最大となることが明らかとなった。
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