2016 Fiscal Year Research-status Report
分子解離における量子もつれ原子ペア生成ともつれの破れ
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15K05381
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
河内 宣之 東京工業大学, 理学院, 教授 (50161873)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | もつれ / 二電子励起状態 / 角度相関関数 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、分子解離により量子もつれ原子ペアが生成するか、それとも量子もつれが破れるかを解明することにある。代表者の理論予測によれば、水素分子の光解離により、量子もつれ2p原子ペアが生成し、そのもつれ原子ペア生成は、2p原子ペアが放出するLyman-α光子ペアの角度相関測定により、検証できる。
27年度においては、原子核の交換対称性が、もつれ原子ペア生成に与える影響を解明するために、H2, D2, 及びHDを対象として、光解離に由来するLyman-α光子ペアの角度相関関数を測定した。入射光子エネルギーは、33.66eVであった。当初の予想に反し、これら三つの分子に対する角度相関関数が実験誤差以内で一致した。原子ペアの状態は、周辺の水素ガス分子との相互作用や微弱な漏れ電場の影響を受けやすい。
そこで、28年度においては、水素ガス圧力と漏れ電場が角度相関測定に与える影響を詳細に調べた。さらに、27年度における測定では、データ点の数が、十分ではなかったので、 より狭い角度刻みで角度相関測定を行なった。その結果として、H2, D2, 及びHDの光解離に由来するLyman-α光子ペアの角度相関関数を高い精度で測定できた。また、パラ水素分子実験の準備として、パラ水素の純度を測定する方法を確立した。水素分子の光解離に由来するLyman-α光子放出断面積を入射光子エネルギーの関数として、一電子励起状態領域にて測定した。エネルギー分解能を上げることにより、回転線を分離することができる。その同定と強度解析からパラ水素の純度を求める方法を確立した。
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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
水素分子(H2, D2,及びHD)について、光解離に由来するLyman-α光子ペアの角度相関関数を測定した。この結果は、水素ガス圧力及びもれ電場に起因する副次効果の影響を受けていないことを実験的に確認した。また十分な数のデータ点を有している。このように、Lyman-α光子ペアの角度相関関数を高精度で測定することができた。これにより、分子解離により生成する原子ペアの状態解明に向け、研究を大きく前進させることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
角度相関測定の角度範囲をさらに拡大する。パラ水素に対し、Lyman-α光子ペア生成断面積を入射光子エネルギーの関数として測定するとともに、Lyman-α光子ペアの角度相関を測定する。それらの結果を、27-28年度において測定したH2, D2,及びHDの結果と比較して議論する。
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| Causes of Carryover |
光子検出器(マイクロチャネルプレート)を可能な限り良好な真空下で使用した。その結果、マイクロチャネルプレートの感度劣化が予想を下回るようになったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
Lyman-α光子ペアの角度相関関数をこれまでよりも格段に広い角度範囲で測定する方法を考案した。より広い範囲で角度相関関数を測定することは、光解離で生成する2p原子ペアの状態をより詳細に解明することにつながる。新方式での測定のために、装置を改良する予定である。
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[Presentation] 水素(H2, D2, HD)の光解離により生成する2p原子ペアのもつれと前駆2電子励起状態の対称性2017
Author(s)
鳥塚祐太郎, 穂坂綱一, Schmidt Philipp, 谷内一史, 小田切丈, Knie Andre，Jänkälä Kari, Ehresmann Arno, 向後陵子, 北島昌史, 河内宣之
Organizer
日本物理学会, 第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学豊中キャンパス
Year and Date
2017-03-17 – 2017-03-20
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[Presentation] H2の光解離で生成する2p-3p原子ペアの観測2017
Author(s)
穂坂綱一, 鳥塚祐太郎, Philipp Schmidt, 小田切丈, Andre Knie, Kari Jankala, Arno Ehresmann, 北島昌史, 河内宣之
Organizer
量子ビームサイエンスフェスタ, 第34回PFシンポジウム
Place of Presentation
つくば国際会議場
Year and Date
2017-03-14 – 2017-03-15
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[Presentation] 水素(H2, HD, D2)の光解離で生成するLyman-α光子ペアの角度相関2016
Author(s)
鳥塚祐太郎, 穂坂綱一, Schmidt Philipp, 谷内一史, 小田切丈, Knie Andre，Jänkälä Kari, Ehresmann Arno, 北島昌史, 河内宣之
Organizer
第10回分子科学討論会2016
Place of Presentation
神戸ファッションマート
Year and Date
2016-09-13 – 2016-09-15
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[Presentation] 2電子励起水素分子のダイナミクス-H2, HD, 及び D2からの2p原子ペア生成断面積の比較2016
Author(s)
穂坂綱一, 鳥塚祐太郎, Schmidt Philipp, 谷内一史, 小田切丈, Knie Andre，Jänkälä Kari, Ehresmann Arno, 北島昌史, 河内宣之
Organizer
第10回分子科学討論会2016
Place of Presentation
神戸ファッションマート
Year and Date
2016-09-13 – 2016-09-15
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[Presentation] Unexpected isotope effect on the cross section of 2p pair formation in the photoexcitation of H2, D2 and HD2016
Author(s)
HOSAKA, Kouichi; TORIZUKA, Yutaro; YACHI, Kazufumi; SCHMIDT, Philipp; KNIE, Andre; JANKALA, Kari; EHRESMANN, Arno; ODAGIRI, Takeshi; KITAJIMA, Masashi; KOUCHI, Noriyuki
Organizer
The 32nd Syposium on Chemical Kinetics and Dynamics
Place of Presentation
大宮ソニックシティ
Year and Date
2016-06-01 – 2016-06-03
Int'l Joint Research
