2017 Fiscal Year Annual Research Report
Spectroscopic study of CH5+ molecular ion by infrared double resonance
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15K05391
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
唐 健 岡山大学, グローバル人材育成院, 教授 (40379706)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | CH5+分子イオン / 赤外‐赤外二重共鳴 / 振動回転スペクトル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
CH5+分子イオンは質量分析で実験室および木星のタイタン衛星の上層大気で検出され、実験室での赤外スペクトルもほぼ20年前から観測された。しかし、そのスペクトル線の振動回転量子数的な帰属は長い間に多くの実験的および理論的な努力が行われたにもかかわらず、解決できない状態になっている。本研究ではCH5+の赤外-赤外二重共鳴分光を行うことによって、その謎の振動回転赤外スペクトルの帰属を解明することを目指していた。
初年度では連続波赤外OPOレーザーを用いたキャビティリングダウン法でCH5+のスペクトルの中に強い遷移を観測できた。そして、連続波レーザーの吸収プローブによるパルスレーザーとの二重共鳴法を試したが、なかなか二重共鳴の信号を観測できなかった。それはCH5+の生成量が不足か検出の感度が不十分かと考えられる。その後、連続波赤外OPOレーザーが不調で発振できなくなって、時間をかけても狭い赤外領域しかを回復できなかった末、CH5+の二重共鳴の観測は成功しなかった。本研究の試しによって、CH5+の二重共鳴の感覚を捕まって、今後の実現に向かって重要なスタートが始まった。
最近、ドイツのケロン大学のSchlemmerグループは低温（4K）のCH5+に対して高精度な赤外スペクトルを観測でき、それらのcombination differencesにより共通な準位を持つスペクトル線を見出した。その成果は二重共鳴分光法で求めている結果と同等であり、二重共鳴法はその結論の最終的な判断になる。CH5+スペクトルの帰属問題の解決はその低温においての高精度な分光法と二重共鳴分光法のコラボレーションが必須になる。
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