2008 Fiscal Year Annual Research Report
高強度フェムト秒レーザーによるランタニドイオンの多光子還元反応と同位体濃縮
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19350016
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
中島 信昭 Osaka City University, 大学院・理学研究科, 教授 (00106163)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
八ッ橋 知幸 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (70305613)
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| Keywords | Eu、Sm / フェムト秒パルス / 多光子還元 / フェムト秒白色光 / 溶媒和電子 |
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| Research Abstract |
以前にEu^<3+>が共鳴多光子励起によってEu^<2+>へ光還元されることを見出しており、さらに、一昨年にはEu^<3+>は溶液中で非共鳴励起でもEu^<2+>へ光還元を起こすことを見出した。20年度には同様の反応がSm^<3+>についても起きることを見出した。Smは同位体の分布が144から154と極めて大きく、同位体分離に向けた我々のモデル元素である。ゴールに向け大きい一歩を踏み出すことができた。試料はSmCl_36H_2Oのメタノール溶液に15-Crown-5を加え脱ガスした。共鳴多光子励起では800nmレーザーの高調波をまた用いたが、このとき結晶BBOの角度を調整することにより、中心波長を403nmとし、Sm^<3+>イオンのff吸収に同調した。また、非共鳴励起では、800nm、45fsで、焦点距離100mmのレンズを用い、焦点に試料を配置し、照射した。生成物であるSm^<2+>はHe-Neレーザー(543。5nm)を励起光源とし、その蛍光により評価した。また、関連で、Sm^<2+>の溶液における蛍光特性を調べたが、これは初めての成果である。
レーザー波長が800nmの場合、パルスエネルギー、300μJ/パルスを0-180000ショット照射した。その後、試料の蛍光スペクトルを測定した。Sm^<2+>の生成が観測された場合には、同溶媒和電子がSm^<3+>によりトラップされ、Sm^<2+>が生成したと解釈できる。また、以前に我々はEu^<3+>が共鳴3光子によりEu^<2+>へ還元されることを報告しているが、同様の還元反を403nm励起、Sm^<3+>イオンの系でも観測できた。
研究発表の成果の記載では、関連のフェムト秒イオン化の結果を含めた。
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