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レーザーアシステッド電子散乱を用いた超高速電子回折法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 12J04164
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 物理化学
研究機関東京大学

研究代表者

森本 裕也  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード強光子場科学 / 超高速化学 / 電子散乱 / 気電子回折 / 気体電子回折
研究実績の概要

平成26年度は、「1.レーザーアシステッド電子散乱過程における小角散乱信号のシミュレーション」、および、「2.電子エネルギー分析器の製作」を実施した。
1.レーザーアシステッド電子散乱過程における小角散乱信号のシミュレーション
平成25年度に、1 keV電子パルス、高強度レーザーパルス、およびキセノン原子を用いて、レーザーアシステッド電子散乱過程の散乱角度分布を測定したところ、散乱角度0.5度以下の小角領域にピーク構造が観測された。平成26年度は、数値シミュレーションを実施し、実験結果との比較を行うことによって、観測されたピーク構造の原因を考察した。まず、レーザー場と原子の相互作用を無視したシミュレーションを行ったところ、小角領域にピーク構造は現れなかった。次に、レーザー場と原子の相互作用によって、キセノン原子内の電子密度分布が超高速で振動する効果を考慮したシミュレーションを行ったところ、実験結果を再現するピーク構造が現れた。この結果により、実験で観測されたピーク構造が、高強度レーザー場中でのキセノン原子内電子密度分布の超高速振動に由来していることが明らかになると共に、レーザーアシステッド電子散乱過程の小角散乱信号を測定することによって、原子内電子密度分布の超高速変化を観測可能であることが示された。
2.電子エネルギー分析器の製作
上記のシミュレーションと並行して、角度分解飛行時間型電子エネルギー分析器を2台製作した。一方は、散乱電子をこれまでの10倍程度の効率で観測することを可能とするもので、本分析器の使用により実験時間の大幅な短縮が期待される。他方は、10 eV程度の低速電子の観測を目的として設計したもので、高強度レーザーパルスの照射や電子衝突イオン化過程によって試料から放出された電子を、散乱電子の信号と同時に観測することを可能にする。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Laser-Assisted Electron Diffraction for Probing Femtosecond Nuclear Dynamics of Gas-Phase Molecules2015

    • 著者名/発表者名
      Yuya Morimoto, Reika Kanya, Kaoru Yamanouchi
    • 雑誌名

      Ultrafast Phenomena XIX, Springer Proceedings in Physics

      巻: 162 ページ: 188-191

    • DOI

      10.1007/978-3-319-13242-6_45

    • ISBN
      9783319132419, 9783319132426
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 超高速レーザーアシステッド電子回折2015

    • 著者名/発表者名
      森本裕也、歸家令果、山内薫
    • 雑誌名

      強光子場の化学、CSJカレントレビュー

      巻: 18 ページ: 98-102

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Laser-assisted electron diffraction for femtosecond molecular imaging2014

    • 著者名/発表者名
      Yuya Morimoto, Reika Kanya, Kaoru Yamanouchi
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 140 号: 6 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1063/1.4863985

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Laser-Assisted Electron Scattering and Diffraction in Ultrashort Intense Laser Fields2014

    • 著者名/発表者名
      Reika Kanya, Yuya Morimoto, Kaoru Yamanouchi
    • 雑誌名

      Progress in Ultrafast Intense Laser Science

      巻: X ページ: 1-16

    • DOI

      10.1007/978-3-319-00521-8_1

    • ISBN
      9783319005201, 9783319005218
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Laser-assisted electron scattering and its application to laser-assisted electron diffraction of molecules in femtosecond intense laser fields2012

    • 著者名/発表者名
      Reika Kanya, Yuya Morimoto, Kaoru Yamanouchi
    • 雑誌名

      Springer Proceedings in Physics

      巻: 125 ページ: 351-356

    • DOI

      10.1007/978-3-642-28948-4_58

    • ISBN
      9783642289477, 9783642289484
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] レーザーアシステッド電子散乱による強レーザー場中Xe原子内電荷分布の超高速応答2014

    • 著者名/発表者名
      森本裕也、歸家令果、山内薫
    • 学会等名
      第8回分子科学討論会
    • 発表場所
      広島大学 東広島キャンパス (広島県)
    • 年月日
      2014-09-21 – 2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Laser-Assisted Electron Diffraction for Probing Femtosecond Nuclear Dynamics of Gas-Phase Molecules2014

    • 著者名/発表者名
      Yuya Morimoto, Reika Kanya, Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      19th International Conference on Ultrafast Phenomena
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター (沖縄県)
    • 年月日
      2014-07-07 – 2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Laser-assisted electron diffraction for femtosecond molecular imaging2014

    • 著者名/発表者名
      Yuya Morimoto, Reika Kanya, Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      平成26年度 日本分光学会年次講演会
    • 発表場所
      理化学研究所 和光キャンパス (埼玉県)
    • 年月日
      2014-05-26 – 2014-05-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] CCl_4のフェムト秒レーザーアシステッド電子回折像の観測と瞬時的分子構造の決定2013

    • 著者名/発表者名
      森本 裕也, 歸家 令果, 山内 薫
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府京都市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Observation of femtosecond laser-assisted electron diffraction of CCl_42013

    • 著者名/発表者名
      Yuya Morimoto, Reika Kanya, Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science 12
    • 発表場所
      Colegio Arzobispo Fonseca, Salamanca, Spain
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Observation of Laser-Assisted Electron Difffraction in a Femtosecond Near-infrared Laser Field2012

    • 著者名/発表者名
      Yuya Morimoto, Reika Kanya, Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      The 7th Asian Symposium on Intense Laser Science(ASILS7)
    • 発表場所
      The University of Tokyo(東京都)
    • 年月日
      2012-11-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザー場中でのレーザーアシステッド電子回折の観測2012

    • 著者名/発表者名
      森本裕也,歸家令果,山内薫
    • 学会等名
      第6回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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