2007 Fiscal Year Annual Research Report
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19002006
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
山内 薫 The University of Tokyo, 大学院・理学系研究科, 教授 (40182597)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 毅 東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (10321986)
歸家 令果 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (10401168)
沖野 友哉 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (40431895)
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| Keywords | 水素移動 / 強光子場 / 超高速化学 / 化学反応動力学 |
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| Research Abstract |
平成19年度は、超高速水素マイグレーションの実時間追跡に必要なレーザー光源の準備を行った。新しいレーザーシステムとして、800nm, 0.6mJ/pulse, 30fs, 5kHzの仕様の高繰り返し搬送波位相制御フェムト秒レーザーシステムを導入した。また、既存のレーザーシステムの拡張として、半導体励起Nd:YLFレーザー導入による基本波出力の高安定高出力化(5kHz, 1.7mJ/pulse, 35fs)を行った。並行して、極短パルスを用いて、水素マイグレーション過程を実時間追跡するために必要な、(1)パルス対生成装置および(2)パルス幅評価装置の製作を行った。また、超高速時間分解電子回折装置の組み上げを完了し、装置性能を評価した。1keVの単色電子線を強レーザー場中で分子と衝突させ、エネルギー分析器により光電場内で散乱された電子を選別し、二次元検出器で検出し、ファラデーカップによる電子線強度測定から、単色電子線源は当初の予定通り約1μAの電子線を発生できることが分かった。Arガスを試料として、弾性散乱電子の角度分布測定を行い、電子エネルギ分析器等の電極へ印加する電圧の最適値を求めた。得られた弾性散乱電子のエネルギー幅から、装置全体のエネルギー分解能は当初の目標を上回る約0.4eVであることが分かった。さらに、超高速水素マイグレーション過程の理論的取り扱いのため、最小不確定性波束による分子積分評価の高速化手法化を試みた。具体的には、局所近似によって、クーロン積分や交換積分を評価する手法を1次元水素分子の電子エネルギーに関する平均場計算に適用し、量子トラジェクトリの考え方を軌道計算に用いることができること、そして、非古典的な粒子間相互作用に対応する分子積分を最小不確定性波束を使って近似できることを示した。
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