2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a wide-range and high-resolution spectroscopic system with an optical fiber comb
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16K05673
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
御園 雅俊 福岡大学, 理学部, 教授 (40314471)
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2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 高分解能レーザー分光 / 分子スペクトル / 光周波数コム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究期間を通じ、Erドープファイバー光周波数コムの周波数安定化を行った。すなわち、GPS衛星に搭載されたセシウム原子時計からの基準信号を利用し、光周波数コムのモード間隔およびオフセット周波数を安定化した。制御システムを調整することによって、終日連続運転を可能にした。この光周波数コムが設置されている建物は、築45年で断熱、防振とも不安があるものなので、このような劣悪な環境下で上記の安定度が得られたのは大きな達成である。
この光周波数コムと、平成28年度に導入した単一モードTi:Sapphireレーザーを組み合わせて、高分解能分光システムを完成させた。これは、単一モードレーザーと光周波数コムとのビートをとり、音響光学周波数シフターを利用して制御することによって長時間の連続測定を行うものである。GPS衛星搭載のセシウム原子時計に安定化されたErコムを基準として、単一モードTi:Sapphireレーザーの周波数を精密に制御したまま掃引するシステムを開発した。このレーザー光を利用して1,2-ベンズアントラセンの超音速分子線を利用した高分解能分光測定を行った。
最終年度は完成したシステムを利用して、1,2-ベンズアントラセン、ペリレン、9-メチルアントラセン等の多環芳香族化合物の高分解能分光計測を行った。サンプル分子は真空チャンバー内でパルスノズルから噴出することによって超音速分子線とした。
さらに、得られたスペクトルを解析し、多環芳香族化合物の電子励起状態の詳細な構造や状態間相互作用について詳細な解析を行った。
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