二次元同時計数・電子エネルギー損失分光法で探る二電子励起分子ダイナミックス

• 研究課題/領域番号: 13740326
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 小田切 丈 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (80282820)
• 研究期間 (年度): 2001 – 2002
• 研究課題ステータス: 完了 (2002年度)
• 配分額: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円); 2002年度: 700千円 (直接経費: 700千円); 2001年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
• キーワード: 二電子励起分子 / 電子エネルギー損失分光法 / コインシデンス / 二次元同時計数 / 位置敏感検出器 / 電子衝突 / 中性解離

研究概要

平成14年度は、平成13年度に組み立てた二次元コインシデンス電子エネルギー損失スペクトル測定用装置を用い、実験条件の最適化に取り組んだ。まず、位置敏感検出器周りの加速電圧の最適化に取り組んだ。半球型静電エネルギー選別器の出射口から位置敏感検出器までの間の加速方法をいくつか試行し、より広いエネルギー範囲で位置とエネルギーの直線性が得られる方法を探した。次に、二次元同時計数のためのタイミング信号を引き出すため、位置敏感検出器高電圧供給回路をいくつか試行し、時間分解能、パルス高分布の観点から最適化を行った。その後、ガス圧や入射電子電流値などの条件の最適化を行ったのちに実験を行った。位置敏感検出器の位置による感度のバラツキ、位置とエネルギーの非直線性に起因するエネルギー分解能の位置依存性、チャンネル幅の位置依存性などを補正し、同時計数率から断面積相対値を得る手続きを確立した後、縦軸を断面積相対値としたコインシデンス電子エネルギー損失スペクトル(中性解離フラグメントからの発光と同期した電子エネルギー損失スペクトル)を、時間相関、損失エネルギーの2次元同時計数測定の結果として得ることに成功した。半球型静電エネルギー分析器の透過エネルギーを低くした高分解能条件では、酸素分子を対象に測定を行い、エネルギーによる時間スペクトルの変化をはっきりと観測することが出来たばかりでなく、時間分解コインシデンス電子エネルギー損失スペクトルの可能性を示すことが出来た。今後は、より広いエネルギー範囲を対象とするときに用いる高透過エネルギーの条件における補正方法をより精度高いものにしていく必要がある。

研究成果

• [文献書誌] T.Odagiri et al.: "Single-hole one-electron superexcited states and doubly excited states of molecules as studied by coincident electron-energy-loss spectroscopy"Nucleonica. (印刷中). (2003)
• [文献書誌] M.Kato et al.: "Single-hole one-electron superexcited states and doubly excited states of methane in the vacuum ultraviolet range as studied by the dispersed fluorescence spectroscopy"J. Phys. B : At. Mol. Opt. Phys.. 35・21. 4383-4400 (2002)
• [文献書誌] H.Fukuzawa et al.: "Collisional deexcitation of the excited rare gas atoms in resonant states : The Watanabe-Katsuura theory revisited"J. Chem. Phys.. 118・1. 70-74 (2003)
• [文献書誌] 河内宜之, 小田切丈: "コインシデンス電子エネルギー損失分光方による2電子同時励起分子の研究"放射線化学. 73. 33-42 (2002)
• [文献書誌] T.Odagiri et al.: "Doubly excited ethylene molecules as studied by dispersed uv-visible fluorescence spectroscopy"Proceedings of International Workshop on Photoionization. FB14 (2002)
• [文献書誌] T.Odagiri, et al.: "Forbidden doubly excited states of molecular nitrogen dissociating into two neutral atoms in electron collisions"J. Phys. B. 34. 4889-4900 (2001)
• [文献書誌] T.Odagiri, et al.: "Dissociative doubly-excited molecules in electron collisions"Proceedings of International Symposium on electron-molecule Collisions and Swarms. 17-20 (2001)
• [文献書誌] T.Odagiri, et al.: "The second generation system for the coincident electron-energy-loss spectroscopy-an excellent tool for investigating the superexcited molecules"Proceedings of International Symposium on electron-molecule Collisions and Swarms. 149-150 (2001)
• [文献書誌] T.Odagiri, et al.: "The second generation system for the coincident electron-energy-loss studies on superexcited molecules"Proceedings of 22th International Conference on Photonic, Electronic, and Atomic collisions. 692 (2001)
• [文献書誌] M.Kato, et al.: "Doubly excited methane in the vacuum ultraviolet range"Proceedings of 22th International Conference on Photonic, Electronic, and Atomic collisions. 87 (2001)
• [文献書誌] H.Fukuzawa, et al.: "Collisional deexcitation cross sections of excited rare gas atoms in resonance"Proceedings of 15^<th> International Conference on Phenomena in ionized gases. 261-262 (2001)