2021 Fiscal Year Annual Research Report
Structural dynamics of molecular ions and molecular complex ions by trapped ion electron diffraction
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19K22161
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
歸家 令果 東京都立大学, 理学研究科, 教授 (10401168)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | 分子構造 / 電子回折 / 化学反応動力学 / クラスター / イオントラップ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、多原子分子イオンや分子錯合体イオンに対する「幾何学的構造の直接的計測」を実現するために、イオントラップによって質量選別された分子イオンや分子錯合体イオンの幾何学的構造の変化を計測する手法である「時間分解捕捉イオン電子回折法」を開発し、それらのイオン種の反応ダイナミクスを幾何学的構造変化として解明することを目的としている。
令和３年度は、質量選択的に捕捉したSF<sub>5</sub><sup>+</sup>に対する捕捉イオン電子回折測定を試みた。しかし、電子線を導入して背景散乱信号の測定を実施したところ、令和２年度に設定した捕捉SF<sub>5</sub><sup>+</sup>を最大化したトラップ条件では、残留ガスによる背景散乱信号が大きすぎることが判明した。そこで、試料ガスの導入条件の検討やイオン化用のフェムト秒レーザーの集光条件の再調整を実施することによって、残留ガスの密度が十分に小さい条件において、捕捉イオン量の最大化する実験条件の探索を実施した。その結果、既に電子回折像の取得に成功しているCCl<sub>3</sub><sup>+</sup>の捕捉量にと比較して、捕捉されたSF<sub>5</sub><sup>+</sup>の量は７割程度であることが判明し、SF<sub>5</sub><sup>+</sup>の電子回折像測定が十分に可能である事が確認された。今後、SF<sub>5</sub><sup>+</sup>の電子回折像測定を実施する予定である。
令和３年度の計画では、捕捉イオン電子回折装置を東大から都立大に移設する予定であったが、都立大化学科で火災事故があったため、移設を中止して東大で実験を継続することにした。
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