2015 Fiscal Year Research-status Report
大気微量成分の酸化に関わるクリーギー中間体の分光学的検出手法の確立と速度論研究
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15K05378
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
中島 正和 東京大学, 総合文化研究科, 助教 (20361511)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
遠藤 泰樹 東京大学, 総合文化研究科, 名誉教授 (40106159) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | クリーギー中間体 / 吸収分光 / 放電 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的の一つは，可視領域の吸収帯を用いてクリーギー中間体の分光学的検出法を確立することである．ただし，この吸収帯の遷移強度は通常の許容遷移と比較するとかなり弱いことが予測されるため，汎用性が高い吸収分光法の中でも高感度での分子検出が期待できるキャビティーリングダウン分光(CRDS)を適用することとした．先ずはこのCRDS装置を作製し，安定分子である酸素分子の禁制遷移の吸収スペクトルを測定することで装置の動作確認を行った．
不安定化学種であるクリーギー中間体は，前駆体となる安定分子の放電や光解離によって生成する必要がある．今回はこの中間体のマイクロ分光研究で実績のある放電法を選択し，パルスレーザーを用いたCRDS法と相性の良いDCパルス放電によって不安定化学種を生成する．新たに製作したCRDS分光装置と放電法を組み合わせるため，長さ10 cmのホローカソードを有する放電フローセルを作製した．このホローカソードに-2kV程度のDCパルスを印加すると，低圧のアルゴンガス雰囲気下で安定に放電が生じることを確認した．
続いて低圧の窒素ガスを放電して3重項の励起状態窒素を生成し，CRDS法で可視領域での吸収スペクトル測定を試みた．パルス放電およびパルス光源を正確に同期させ，セル中のガス全圧や放電電圧等，本装置に適した実験条件を模索することで，3重項窒素のB-A遷移3-0バンドの吸収スペクトルを測定することに成功している．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新たに作製した装置を用い，放電生成物である3重項窒素分子のスペクトル観測が可能であることを示せたため，当初の予定通り，初年度中に装置の作製・動作確認が一段落したと考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
不安定化学種の検出に利用可能なキャビティーリングダウン分光装置の導入が完了したといえる．今後は検出光学系やスペクトルの取込みプログラムの改善を進めることで，可能な限りの検出感度向上を進め，クリーギ中間体の吸収スぺクトル測定を目指す．
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| Causes of Carryover |
海外への転出のために研究分担者が年度途中で当該研究から辞退することとなった．そのため主に分担者の旅費として確保していた直接経費が未使用のまま残ることとなった．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度に生じた次年度使用額は翌年度の助成金と併せて，実験消耗品の購入および旅費として利用することを計画している．
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