2017 Fiscal Year Research-status Report
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17K05744
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
穂坂 綱一 東京工業大学, 理学院, 助教 (00419855)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 光解離 / もつれ / 水素分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
光解離片の間には、解離前の分子の対称性を反映した非局所的な相関, ”もつれ”, の存在が期待される。しかし、H2分子から生成したH(2p)+H(2p)ペア由来の光子ペアの放出角度相関は、予測された“もつれ”状態、混合アンサンブル、それらの線形結合のどれとも異なる状態にあった。光解離過程において、光励起直後の“もつれ”がどのように失われたかは興味深い。本研究では、測定角度範囲を広げた放出角度相関測定により、光子放出直前の原子ペアの状態を特定し、光励起直後の分子状態から原子ペアへの解離過程における“もつれ”の変化過程を明らかにする。
これまでのガスセルでは、放射光軸に直交した面内を２検出器が独立に回転した。しかし、この配置の実験結果のみでは、区別できない原子ペア状態がある。本研究では、2つの検出器が双極子面に無い配置での放出角度相関を測定するための新しいガスセルを製作する。今回のセルでは、６つの検出器の間の15通りの組合せの同時計数タイムスペクトルが同時に発生する。時間デジタル変換器への入力回路を工夫することで、15通りの組合せの同時計数タイムスペクトル全てを同時に測定できるようにした。ガスセルの製作は予定通りに完了し、平成29年度中に予備的な評価実験まで行った。
また、実測した放出角度相関は、理論計算と比較する。これまでは、分子領域における対称性から予測される原子ペア状態のみを実験結果と比較していたが、混合アンサンブルを含む任意の原子ペア状態と比較できるように、計算法を見直した。
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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
1)新ガスセルの製作
平成29年度は、2つの検出器が双極子面に無い配置での放出角度相関を測定するための新しいガスセルを設計、製作した。放射光軸を中心に回転するガスセルに対し、放射光軸を含む平面内に４つの検出器を設置した。光の進行方向から見て45度、135度、225度、315度の方向に配置した。また、この検出器平面に直交する方向にも２つの検出器を配置した。検出器平面と偏向ベクトルの相対角を回転させることで、計測済みの配置に加え、未計測の配置の放出角度相関を計測する。今回のセルでは、６つの検出器の間の15通りの組合せの同時計数タイムスペクトルが同時に発生する。時間デジタル変換器への入力回路を工夫することで、15通りの組合せの同時計数タイムスペクトル全てを同時に測定できるようにした。ガスセルの製作は予定通りに完了し、計数系の評価実験まで完了した。
2) 放出角度相関の計算
これまでは、分子領域における対称性から予測される原子ペア状態のみを実験結果と比較していたが、混合アンサンブルを含む任意の原子ペア状態と比較できるように、計算法を見直した。具体的には、原子ペア状態を記述する各基底関数に対し、その項のみから生成する放出角度相関と別の項との干渉により生成する放出角度相関を予め、それらを足し合わせる。足し合わせる際の重みや符号を調整することで、様々な原子ペアの放出角度相関を見通しよく比較できるようになった。
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| Strategy for Future Research Activity |
予定通り平成30年度は平成29年度に製作した新ガスセルを用いて、様々な配置の放出角度相関を実測する。従来型のガスセルと比べると検出器を遠ざけて配置する必要があり見込み立体角が小さい。即ち、検出効率が小さく、十分な統計を得るためには時間がかかる。そこで、同時に計測する15通りの組み合わせの同時計数タイムスペクトル全て利用することで、この時間を短縮する。様々な組み合わせのデータを効率的に利用し計算と比較する方法を確立する。
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| Causes of Carryover |
(理由)
研究費を効率的に利用したため未使用額が発生した。未使用額も次年度の計画の為に使用する。
(使用計画)
本研究で重要な役割を持つ高感度の光子検出器はCsIが塗布されたMCPであり、その潮解性のため感度の劣化が早い。次年度にあおいても一対、2枚を更新する。
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