2020 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of ion-surface reactions on a interstellar dust surface: exploring their unknown roles in molecular evolution
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18H01273
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
中井 陽一 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 専任研究員 (30260194)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
日高 宏 北海道大学, 低温科学研究所, 助教 (00400010)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 星間化学 / イオン表面反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
星間塵表面でのイオンの表面反応の解明という目的のために，セシウムイオンの反応性散乱イオン・スパッタリングイオン質量分析法（RIS・LES法）を導入したイオン表面反応の実験装置の構築を進め，低エネルギーCH3+イオンを用いたイオンと極低温アモルフォス氷との表面反応の実験を行った．
そのため，まず本年度は以下のような装置の改良をおこなった．１）基板上に生成した氷薄膜へ照射される目的の分子イオンの選別に使用するウィーンフィルターの磁極部と電極部を少し変更し，照射されるイオン量が安定になるようにした．２）分子イオン選別用の電源制御プログラムを作成して，イオン選別を容易にできるようにした．３）氷薄膜生成用基板を冷凍機と共に回転可能にして，氷表面へのセシウムイオンの入射角を浅くし，反応性散乱イオンの出射角を後方になるようにすることで，反応性散乱イオンの検出量の向上を図った．４）円形の中心部が独立した電極となるような特殊基板を作成して，イオンが基板の中心部へ多く輸送されるような輸送条件を事前に探すことが可能となるようにした．
上記の改良を加えた実験装置を用いて，低エネルギーCH3+イオンの輸送条件の探索とセシウムイオンの反応性散乱イオンの検出量向上のための試験を繰り返した．これらの試験の後，低エネルギーCH3+イオンを用いたイオン表面反応の実験を行った．その結果，低エネルギーCH3+イオンを氷薄膜へ照射したときに，メタノール分子が氷表面に生成することがわかった．また，アモルフォス氷を重水（D2O）で生成することで，CH3+イオン照射時に生成するメタノール分子のヒドロキシ基がアモルフォス氷由来であることが推定された．
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(6 results)
