| Project/Area Number |
18740155
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
山内 貴志 Kyushu Institute of Technology, 工学部, 助教 (70419620)
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| Project Period (FY) |
2006 – 2007
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2007)
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| Budget Amount *help |
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
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| Keywords | 金属-水素表面反応 / 水素 / 水 / 引き抜き反応 / 水氷 / マイクロ波プラズマ / 熱脱離 |
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| Research Abstract |
本研究では、低温水素原子ビーム源を作製し、10〜100Kの低温表面にこの低温水素ビームを入射することで、より現実の宇宙空間における反応条件を再現し、低温表面での水素分子形成のメカニズムの解明を行いました。
1. Ru単結晶表面における水素引き抜き実験を行い、従来低温金属表面で報告されている水素引き抜きメカニズムとは異なる挙動が得られました。従来は金属表面上に吸着しているD原子をH原子で引き抜く実験を行うと、HD分子とD_2分子が生成されるのですが、HD分子は直接原子が衝突することで分子を形成し引き抜く、そしてD_2分子は表面のD原子をH原子がはじき出し、はじき出されたD原子が表面上のD原子を引き抜くと考えられてきました。しかし、今回の研究で得られた結果は、高温表面で一部報告されている高い反応次数を示す挙動に似ており、従来から言われているメカニズム以外の反応が低温で生じている可能性を突き止めました。
2. 水氷基板の成長において、極低温状態で多孔質アモルファス水氷の作成、その後非多孔質アモルファス、結晶水氷と温度制御を行うことで水氷の構造を変え、その変化を赤外分光スペクトルによって判断できるようになりました。これで、水氷表面反応を調べる際に重要なパラメーターである基板水氷の構造が明確になりました。
これらの結果から、水氷表面の構造の違いによる水素引き抜き反応を調べることができるようになり、宇宙空間での水氷表面の反応メカニズムの詳細を決定できる研究が行えるようになりました。
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