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レーザーを利用した反応工学の基盤構築

研究課題

研究課題/領域番号 12305051
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 反応・分離工学
研究機関東京大学

研究代表者

幸田 清一郎  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10011107)

研究分担者 杉山 正和  東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (90323534)
高見 昭憲  国立環境研究所, 大気化学研究室, 主任研究員 (00262030)
大島 義人  東京大学, 環境安全研究センター, 助教授 (70213709)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
42,700千円 (直接経費: 36,400千円、間接経費: 6,300千円)
2002年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
2001年度: 16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
2000年度: 15,400千円 (直接経費: 15,400千円)
キーワードレーザ反応工学 / レーザー応用 / レーザー材料工学 / 低温希ガス結晶 / 金微粒子 / 氷表面 / 振動緩和 / 超臨界二酸化炭素 / レーザー反応工学 / レーザー光応用 / 低温結晶 / 多ホノン過程 / 半導体コロイド / エネルギー移動 / 光増感反応
研究概要

1.本研究は、レーザー光の有する単色性、指向性、高いエネルギー密度と輝度などの特色を生かした反応工学を構築することを目的とした。すなわち個別の検討を進めつつ、全体として、レーザー反応工学の基盤を明確にし、発展の基礎を確立する一助とした。
2.固相など、新たな反応場を対象とした反応工学の展開:透明な希ガス結晶中に硫化水素をドープし、硫化水素分子間の水素結合によるスペクトルの特性、紫外光照射による水素原子生成とその移動過程などを解明した。酸素分子、窒素分子について光照射下の電子的、振動的励起状態からの緩和過程を速度論的に追跡し、ドープされた分子が孤立的に挙動することを示した。これらの知見は固相反応の設計に役立つ。
3.凝縮相におけるレーザー光励起反応を対象とした反応工学の展開:超臨界二酸化炭素中の酸素分子の解離過程は、酸素分子の結合解離エネルギより長波長側で可能であることを見出し、その機構を解明するとともに、超臨界二酸化炭素が連鎖ラジカル反応の場になり得ることを示した。
4.界面におけるレーザー光応用の方法論の展開:(1)金イオン溶液や金、半導体コロイド溶液に対してレーザー光を照射することで光還元、粒子発生、粒子径制御が可能であることを見出した。またその機構を解明し、さらにゲル中のコロイドに対するレーザー光照射による新規な記憶媒体の製作を実証的に提案した。(2)低温の氷表面に吸着した分子の光反応過程を明らかにした。氷表面と吸着分子との相互作用が氷の表面構造に依存することを示した。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (17件)

  • [文献書誌] Masakazu Sugiyama: "Size and shape transformation of TiO_2 nanoparticles by irradiation of 308-nm laser beam"Jpn. J. Appl. Phys.. 41. 4666-4674 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideji Tsujii: "IR spectra of hydrogen bonding of H_2S doped in Kr solids"Chem. Phys.. 285. 319-326 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Takizawa: "Emission spectra and relaxation mechanism of b state O_2 in low temperature Ar solids"Bull. Chem. Soc. Japan. 75. 2137-2145 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuko Sugimoto: "Wavelength dependence of the primary ozone formation in high pressure O_2 and O_2/CO_2 mixtures under the irradiation from 232 to 255 nm"J. Phys. Chem. A. (in press). (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akio Susa: "Photochemistry of N_2O_4 adsorbed on ice surface at 193 nm"J Atmospheric Chemistry. (in press). (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masakazu,Sugiyama: "Size and shape transformation of TiO_2 manoparticles by irradiation of 308-nm laser beam"JPN.J.Appl.Phys.. 41. 4666-4674 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideji,Tsujii: "IR spectra of hydrogen bonding of H_2S doped in Kr solids"Chem.Phys.. 285. 319-326 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji,Takizawa: "Emission spectra and relaxation mechanism of b state O_2 in low temperature Ar solids"Bull.Chem.Soc.Japan. 75. 2137-2145 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuko,Sugimoto: "Wavelength dependence of the primary ozone formation in high pressure O_2 and O_2/CO_2 mixtures under the irradiation from 232 to 255 nm"J.Phys.Chem.A. in press. (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akio,Susa: "Photochemistry of N_2O_4 absorbed on ice suface at 193 mm"J.Atmospheric Chemistry. in press. (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masakazu Sugiyama: "Size and shape transformation of TiO_2 nanoparticles by irradiation of 308-nm laser beam"Jpn.J.Appl.Phys.. 41. 4666-4674 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hideji Tsujii: "IR spectra of hydrogen bonding of H_2S doped in Kr solids"Chem.Phys.. 285. 319-326 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji Takizawa: "Emission spectra and relaxation mechanism of b state O_2 in low temperature Ar solids"Bull.Chem.Soc.Japan. 75. 2137-2145 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuko Sugimoto: "Wavelength dependence of the primary ozone formation in high pressure O_2 and O_2/CO_2 mixtures under the irradiation from 232 to 255nm"J.Phys.Chem.A. (in press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Akio Susa: "Photochemistry of N_2O_4 adsorbed on ice surface at 193nm"J.Atmospheric Chemistry. (in press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Masakazu Sugiyama: "Optical recording media using laser-induced size reduction of Au nanoparticles"Applied Physics Letters. 79(10). 1528-1530 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Seiichiro Koda: "Photodissociation of H_2S doped in low temperature rare gas solids under UV irradiation"Chemical Physics. 274. 283-289 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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