2012 Fiscal Year Annual Research Report
エレクトロスプレー-レーザー誘起蛍光法による孤立状態イオンのダイナミクス観測
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24350011
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
本間 健二 兵庫県立大学, 大学院・物質理学研究科, 教授 (30150288)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松本 剛昭 兵庫県立大学, 大学院・物質科学研究科, 助教 (30360051)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | エレクトロスプレー / イオントラップ / レーザー誘起蛍光 |
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| Research Abstract |
生体高分子などの質量分析に広く用いられているエレクトロスプレーイオン化法と、レーザー誘起蛍光法を結びつけ、錯イオンや生体高分子イオンなどの化学種を発光観測する手法として確立することを目指して研究を始めた。
本年度、実現を目指した課題は以下の3点である。
(1)既存のエレクトロスプレー-イオントラップ-質量分析装置を改良し、イオントラップへ保持できるイオン濃度を上げ、低温に冷却できるようにする。
(2)高い蛍光の捕集効率を持つ、集光系を設計し、トラップした低温のイオンをレーザー蛍光観測可能にする。
(3)改良した装置を用いて、孤立分子状態にある錯イオンの光解離による減衰を観測し、励起状態ダイナミクスを解明する。
この計画に基づき、
(1)ESI-IT-LIF装置に対して、つぎの改良を行い、調整を行った。
(1)イオントラップに保持できるイオンを増やすために、イオンファネルを導入た。
(2)イオントラップと冷凍機(設備備品費で購入)を結び、10K程度に冷却できるようにした。
(2)改良した装置を用いて、イオン強度の評価を行い、レーザー照射による光解離一イオンの減衰を測定した。
その結果、イオンファネルは現状ではほとんど効果がなく、むしろESIで生成したイオンが失われてしまうことが明らかになった。また、金属錯イオンとして、Ru(bpy)_3^<2+>をイオントラップし、光解離による減衰をモニターして、「吸収スペクトル」の測定を実現した。低温冷却条件でも測定したところ、スペクトルに大きな変化は見られず、冷却効率など検討の必要性が明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実験装置の開発・改良はほぼ計画通り進んでいる。光解離アクションスペクトルの測定には成功した。しかし、当初期待していたように、イオントラップ内のイオンが十分低温に冷却していないと思われる点、発光観測には更にイオン濃度を上げる必要がある点など、検討が必要になっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
基本的には、当初の計画にそって研究を進める。本年度は、発光観測を行うことが第1の目標である。また、その点で、より強い発光が期待される、金属イオンをESI以外の方法で生成することも検討する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当初の目標であったレーザー発光を観測するためには、より強いイオン強度が必要である。このため、ESI以外のイオン源の併用が不可欠になり、予算を繰り越して25年度研究費と合わせて、短波長レーザーの購入を計画した。
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