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2019 Fiscal Year Annual Research Report

透明電極四重極RFイオントラップを用いたポアンカレ蛍光の高感度分光

Research Project

Project/Area Number 17H02937
Research InstitutionToho University

Principal Investigator

古川 武  東邦大学, 理学部, 講師 (30435680)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords孤立分子過程 / 分子蛍光
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、光透過性の高い電極を利用して光検出の効率を向上したイオントラップ装置を新たに開発し、炭素分子負イオンの発する微弱な『ポアンカレ蛍光』の分光測定を目指す。ポアンカレ蛍光は宇宙空間のような孤立した環境下にある高振動励起状態の分子が逆内部転換を経て電子励起状態となって放出する蛍光である。本研究にて分子サイズや内部エネルギーの違いによる発光スペクトル変化からポアンカレ蛍光の特性について詳細解明を行うことが目標である。
本年度は透明電極RFイオントラップ本体の作成を完了し、これまで開発を進めたイオン源部、イオン輸送部、高感度分光部と組み合わせてポアンカレ蛍光の高感度分光実施を目指した。イオントラップ作成では、透明電極部として半割したガラス管外周に透明導電体である酸化インジウムスズを蒸着して用いている。しかし蒸着過程で端部分の蒸着膜厚が予定より薄く、不均一になってしまうという問題が生じた。膜厚が薄い部分はその分抵抗値が大きくなってしまい、RF印加により大きな発熱が生じ、装置に熱損傷が生じる。そこで、半割ガラス管のサイズに合わせた薄い銅板を問題の端部分にあてがい、銅板を通じてRFを電極中心部へ印加することで端部分での発熱を回避した。問題の端部分はもともと蛍光観測において光がほとんど通らない領域であるため蛍光検出の立体角を妨げることはなく、本装置の性能を維持したまま問題の解決に成功した。
現在はイオントラップ部直前までのイオン輸送を確認し、蛍光観測領域へのイオントラップおよび蛍光観測を目指している。本年度は上記問題の解決に時間を要したことに加え年度末にCOVID-19問題のため研究活動を停止せざるを得なかった。そのため研究に遅れが生じたものの、目標であるポアンカレ蛍光の系統的な高感度観測に向けて準備を整えることができたといえる。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Radiative cooling of cationic carbon clusters, CN+, N = 8, 10, 13?162019

    • Author(s)
      Chen F.-Q.、Kono N.、Suzuki R.、Furukawa T.、Tanuma H.、Ferrari P.、Azuma T.、Matsumoto J.、Shiromaru H.、Zhaunerchyk V.、Hansen K.
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 21 Pages: 1587~1596

    • DOI

      10.1039/C8CP06368K

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ポアンカレ蛍光精密分光に向けた透明電極イオントラップ開発2020

    • Author(s)
      市川弘起, 秋山芽衣子, 宮里桃, 松崎美月, 古川武
    • Organizer
      日本物理学会2020年年次大会
  • [Presentation] 炭素鎖分子負イオンC8-の輻射冷却2020

    • Author(s)
      喜馬佑妃, 楠真成, 古川武, 飯田進平, 松本淳, 田沼肇, 東俊行, 城丸春夫
    • Organizer
      日本物理学会2020年年次大会
  • [Presentation] High-resolution excitation spectroscopy of delayed detachment of Si2-2019

    • Author(s)
      Iida, Shimpei; Hansen, Klavs; Zhaunerchyk, Vitali; Kuma, Susumu; Matsumoto, Jun; Furukawa, Takeshi; Azuma, Toshiyuki; Tanuma, Hajime; Shiromaru, Haruo
    • Organizer
      31st International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXXI)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ポアンカレ蛍光精密分光のためのイオントラップ整備2019

    • Author(s)
      市川弘起, 秋山芽衣子, 宮里桃, 古川武
    • Organizer
      原子衝突学会第44回年会
  • [Presentation] Si2-の振動・回転励起状態を経由した遅延電子脱離2019

    • Author(s)
      飯田進平、久間晋、松本淳、古川武、田沼肇、城丸春夫、東俊行、V. Zhaunerchyk、K. Hansen
    • Organizer
      日本物理学会2019年秋季大会
  • [Presentation] ポアンカレ蛍光精密分光のための透明電極イオントラップ開発2019

    • Author(s)
      市川弘起, 秋山芽衣子, 宮里桃, 松崎美月, 古川武
    • Organizer
      第13回 東邦大学複合物性研究センターシンポジウム
  • [Presentation] 孤立分子イオンの冷却過程 ~分子は冷えるか壊れるか~2019

    • Author(s)
      古川武
    • Organizer
      第一回冷却原子研究会「アトムの会」
    • Invited
  • [Presentation] 孤立分子の冷却過程 ~分子は冷えるか壊れるか~2019

    • Author(s)
      古川武
    • Organizer
      第40回原子衝突若手の会
    • Invited

URL: 

Published: 2021-01-27  

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