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超短パルスレーザーの発生とその爆発物計測への応用

Research Project

Project/Area Number 20655015
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Analytical chemistry
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

今坂 藤太郎  Kyushu University, 大学院・工学研究院, 教授 (30127980)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 今坂 智子  九州大学, 大学院・芸術工学研究院, 教務職員 (90193721)
内村 智博  九州大学, 大学院・工学研究院, 助教 (40346820)
財津 慎一  九州大学, 大学院・工学研究院, 助教 (60423521)
Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2009: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2008: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Keywords超短パルス光 / 誘導ラマン散乱 / 四波ラマン混合 / 多色レーザー / 質量分析 / パルス幅測定
Research Abstract

本研究では、フラグメント化を抑制した高感度分析法になると期待される"インパルシブイオン化法"による爆発物の新規検出法実現に関する研究を行った。
1. 深紫外(266nm)フェムト秒レーザーをイオン化源としたガスクロマトグラフィー/多光子イオン化/飛行時間型質量分析法を用いて、自爆テロ等で用いられる有機過酸化物の一種トリアセトントリペルオキシド(TATP)の計測を実施した。分子イオンと2つのフラグメントイオンの検出限界はそれぞれ67 0pg、83pg、150pgであった。また、分子ビーム軸上でレーザー強度を変化させることによって、フラグメントの発生過程を解析した。その結果、分子イオンとフラグメントイオンの比がレーザー強度の増加に伴って減少することを明らかにした。
2. インパルシブイオン化用光源とするための10fs時間幅深紫外超短パルスを発生させるために、新しく発案した光ビート励起分子位相変調法を適用した。得られる深紫外超短パルスのエネルギー向上させるために光学系の改良を行い、スペクトル拡張後にこれまでの5倍のエネルギーを得ることに成功した。これによって、深紫外超短パルスのインパルシブイオン化での使用に十分なエネルギーを確保した。また、これまでで最大となる帯域のスペクトル拡張に成功した。この深紫外超短パルスを計測するための自己回折型周波数分解ゲート法(SD-FROG)装置と可変系鏡を用いたパルス圧縮光学系を構築し、深紫外超短パルス光の時間波形測定に成功した。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2010 2009

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Enhancemont of Melecular Ions in Mass Spectrometry Using an Ultrashort Optical Pulse in Multiphoton Ionization2010

    • Author(s)
      T.Shimizu, et.al
    • Journal Title

      Analytical Chemistry 82(印刷中)

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gas Chromatography/Time-of-Flight Mass Spectrometry of Triacetone Triperoxide Based on Femtosecond Laser Ionization2009

    • Author(s)
      S.Yamaguchi, et al.
    • Journal Title

      Rapid Communications in Mass Spectrometry 23

      Pages: 3101-3106

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Trace Analysis of Triacetone Triperoxide(TATP)by Means of Gas Chromatography Combined with Femtosecond Laser Ionization/Time-of-Flight Mass Spectrometry2009

    • Author(s)
      S.Yamaguchi, et al.
    • Organizer
      Asianalysis X
    • Place of Presentation
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • Year and Date
      2009-08-11
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 分子変調による深紫外超短パルス光のスペクトル拡張2009

    • Author(s)
      財津慎一, 他
    • Organizer
      レーザー学会学術講演会第29回年次大会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      2009-01-10
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

URL: 

Published: 2008-04-01   Modified: 2016-04-21  

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