| 研究概要 |
相変化を伴う伝熱現象や薄膜生成過程のミクロな理解に欠かせない原子・分子クラスターの基本的性質について調べるため,フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴(FT-ICR)質量分析装置を試作した.この装置の評価を兼ねて,アーク放電法で生成したフラーレンの質量分析を行った.具体的には,ICRセルの近傍においたフラーレン混合物の試料にNd : YAGレーザー(2倍波)を集光して,蒸発とイオン化とを行って,ICRセルに捕獲した.周波数掃引による励起後直ちにイオンサイクロトロン運動によって励起される電流を差動アンプとデジタルオシロスコープで検出し,パソコンに転送後にフーリエ変換を行って質量スペクトルを得た.この結果,C_<60>やC_<70>ピークの同位体分布が^<13>C炭素の天然同位体割合から計算される分布と一致し,少なくとも分子量1000程度の場合に分子量1の解像度での質量分析は容易であることを確認した.また,今後FT-ICR装置に取り付ける予定のレーザー蒸発・超音速膨張クラスター源に関しては,同時進行的にTOF質量分析装置でその特性を明らかとした.今後,実際にレーザー蒸発クラスター源をFT-ICR装置に直接取り付けて各種のクラスターの化学反応やレーザー解離の実験を進める予定である.さらに,現在最も注目されているクラスターであるフラーレンに関しては,分子動力学法を用いたシミュレーションによってその成長機構に関する予測を行った.これを検証するためのFT-ICR実験も今後の課題としたい.
|
