2014 Fiscal Year Annual Research Report
スペクトル干渉電子ホログラフィー法による分子内電荷分布の超高速ダイナミクス追跡
| Project/Area Number |
26288004
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
歸家 令果 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (10401168)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 化学反応動力学 / アト秒科学 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
平成２６年度は、（１）レーザーアシステッドスペクトル干渉電子ホログラフィー（laser-assisted spectral-interference electron holography; LASIEH）法の理論的基盤の構築、と（２）飛行時間型角度分解電子エネルギー分析器を備えたレーザーアシステッド電子散乱（laser-assisted electron scattering; LAES）観測装置の開発をおこなった。
（１）LASIEH法の理論的基盤の構築：LAES過程の散乱波が時間的に干渉する状況下での理論的定式化を進め、LAES過程における散乱電子のエネルギー分布と角度分布から分子内電荷を導き出すための電荷分布回復アルゴリズムの理論基盤の整備を行った。さらに、一次元水素モデルを用いて、数値シミュレーションを行い、構築した電荷分布回復アルゴリズムが有効に機能することを検証した。
（２）飛行時間型角度分解電子エネルギー分析器を備えたLAES観測装置の開発：現在開発中の飛行時間型角度分解電子エネルギー分析器を備えたLAES観測装置を用いて、Xeを試料とした弾性散乱信号の観測に成功した。また、得られた弾性散乱信号をもとに分析器の各種電圧値・電流値の調整を行った。散乱電子のエネルギー幅の入射電子パルス強度依存性の測定から約0.4 eV（散乱角3度）のエネルギー分解能が達成されていることが確認された。散乱電子の信号強度から、本装置の信号検出効率は、従来のトロイダル型LAES観測装置の約40倍程度であることが確認された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
LAESIEH法の理論的基盤の整備は順調に進んでおり、実際に一次元原子モデルによる数値シミュレーションから、電荷分布回復アルゴリズムによって時間依存電荷分布関数が回復できることを示したことは、本研究課題において極めて重要な成果の一つである。
また、LAESIEH法実現のためのLAES観測装置の開発も順調に進行しており、開発した装置の検出効率が従来よりも約40倍向上したことが、実際の弾性散乱信号の測定によって検証されたことは、LAESIEH法実現のための大きな前進と言える。
一方、開発した装置の現在のエネルギー分解能は0.4 eVであり、鮮明な干渉パターンを測定するためには大幅なエネルギー分解能の向上が必要である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
LAESIEH法の理論的研究はこれまでと同様に堅実に進めていく。
実験装置開発も順調に進んでいるが、（１）散乱点での試料密度の向上、および、（２）装置のエネルギー分解能の向上、の二点が今後の重要課題になると考えられる。
課題（１）については、高速パルスバルブを新たに開発することによって対処する。
課題（２）については、実験装置の各種設定条件の調整を行うことによって更なるエネルギー分解能の向上を目指すとともに、電子銃の光電陰極材料を変えることによって入射電子線パルス自体の単色性を高めていく予定である。
|
| Causes of Carryover |
平成２６年度は、理論研究の割合が比較的高かったため、物品費に使用した金額が、当初の計画よりも454千円程度少なかった。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成２７年度は実験研究が重点的に行われるため、主にLAES観測装置の開発と改良のために、多くの物品費が必要になる。また、平成２７年度は、海外での成果発表も多く行う予定のため、旅費も前年度よりも多く必要になる。
|
