2009 Fiscal Year Annual Research Report
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20360423
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
横山 啓一 Japan Atomic Energy Agency, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (60354990)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
市原 晃 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (60354784)
黒崎 譲 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (60370392)
松岡 雷士 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究職 (50455276)
笠島 辰也 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究職 (10448045)
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| Keywords | 同位体分離 / 最適制御理論 / CARS分光 / インパルシブラマン / カスケード回転励起 / 多段階励起 / 波形整形パルス / フィラメンテーション |
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| Research Abstract |
理論的研究では、中赤外波長領域の波形整形パルスによる振動状態分布の変化をシミュレートするためのシミュレーションプログラムを完成させた。それを用いてCsI分子の同位体選択的振動励起におけるカスケード効果を検証し、学術雑誌に投稿した。これにより、単純化した系では、カスケード機構により完全な同位体選択励起に要する時間を短くできることがわかった。今後、より現実的な系に近づけるため回転状態などを考慮した計算への発展を検討する。
実験的研究では、空気中でのフィラメンテーションから発生する670nmの光をポンプ光としたCARS分光法により窒素分子の振動状態を測定した。さらに、瞬時周波数差を利用した選択的振動励起を行い、空気中の窒素分子と酸素分子を例として選択励起が起こることを実証した。この成果を学術雑誌に投稿した。ヨウ素分子を用いたレーザー誘起蛍光分光実験では、フーリエ限界パルスによるインパルシブラマン遷移により振動の多段階励起が起きることを確認した。また、ヨウ素分子B状態からのラマン過程を初めて確認した。それらの成果を学術雑誌に投稿した。
また、本研究申請時には予想していなかったが、分子振動ではなく分子回転状態のカスケード励起を利用した分子内カスケード同位体分離法が当初計画を変更してでも検討に値する優位性を持つものであることを発見し、量子論に基づく数値計算により原理的優位性を検証した。また、実用化に必要な各種パラメータを見積もった。これを特許出願するとともに数値計算結果を国際会議の招待講演で発表した。
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