• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

星間分子雲における低温イオン-極性分子反応の系統的測定と量子効果の観測

研究課題

研究課題/領域番号 15H03753
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 地球宇宙化学
研究機関上智大学

研究代表者

岡田 邦宏  上智大学, 理工学部, 教授 (90311993)

研究分担者 崎本 一博  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, その他部局等, 助教 (60170627)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2015年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワードイオン極性分子反応 / シュタルク分子速度フィルター / イオントラップ / クーロン結晶 / 星間分子 / レーザー冷却 / 低温イオン分子反応 / 極性分子 / 捕獲速度定数 / PRS理論 / イオン分子反応
研究成果の概要

本研究の目的は,新たに並進・回転温度可変な低速極性分子源を開発し,星間分子生成の理解に重要な低温イオン-極性分子反応の反応温度依存性を明らかにすることである。本研究では,従来には無かったWavy Stark velocity filterを開発し,極性分子線の出射位置を変化させることなく,CH3CNの並進温度を6.5-110 Kにわたって変化させることに成功した。また,CH3CN + Ne+反応の低温での測定に成功し,反応確率に大きな並進反応温度依存性があることを見出した。本研究の成功によって,これまで測定が困難であった低温イオン-極性分子反応の温度依存性の測定が可能となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果によって,これまで実験が困難であった低温(-260℃~-173℃)におけるイオンと極性分子の気相化学反応を測定する手段を新たに提供できるようになったこと,およびそれを用いた実証実験に成功したことが学術的に重要な貢献であると考える。

報告書

(4件)
  • 2018 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Texas A&M University(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Dipole enhancement of the protonium formation cross section in antiproton collisions with excited hydrogen atoms2018

    • 著者名/発表者名
      K Sakimoto
    • 雑誌名

      Eur. Phys. J. D

      巻: 72 号: 1 ページ: 171-7

    • DOI

      10.1140/epjd/e2017-80394-0

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 衝突反応における形状共鳴の系統的な見方2018

    • 著者名/発表者名
      崎本一博
    • 雑誌名

      日本物理学会誌

      巻: 73 ページ: 6-14

    • NAID

      130007472153

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a wavy Stark velocity filter for studying interstellar chemistry2017

    • 著者名/発表者名
      K. Okada, Y. Takada, N. Kimura, M. Wada, and H.A. Schuessler
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 88 号: 8 ページ: 0831061-11

    • DOI

      10.1063/1.4997721

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] イオンのクーロン結晶が拓く星間分子生成反応の研究2016

    • 著者名/発表者名
      岡田 邦宏
    • 雑誌名

      日本物理学会誌

      巻: 71 ページ: 695-700

    • NAID

      130006906737

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Systematics of shape resonances in reactive collisions2016

    • 著者名/発表者名
      K Sakimoto
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 94 号: 4

    • DOI

      10.1103/physreva.94.042701

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quasi-equilibrium characterization of mixed ion Coulomb crystals2015

    • 著者名/発表者名
      Kunihiro Okada, Masanari Ichikawa, Michiharu Wada, and Hans A. Schuessler
    • 雑誌名

      Physical Review Applied

      巻: 4 号: 5

    • DOI

      10.1103/physrevapplied.4.054009

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Characterization of ion Coulomb crystals for fundamental sciences2015

    • 著者名/発表者名
      Kunihiro Okada, Masanari Ichikawa, MichiharuWada
    • 雑誌名

      Hyperfine Interactions

      巻: 236 号: 1-3 ページ: 87-94

    • DOI

      10.1007/s10751-015-1188-y

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reaction rate measurements between sympathetically cooled ions and velocity selected polar molecules: search for the deuterium isotope effects2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Takada and Kunihiro Okada
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 635 号: 2 ページ: 022031-022031

    • DOI

      10.1088/1742-6596/635/2/022031

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of antiprotonic helium and ionization in low-energy collisions of antiprotons with He atoms in the ground and metastable states2015

    • 著者名/発表者名
      K. Sakimoto
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 91 号: 4

    • DOI

      10.1103/physreva.91.042502

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical study of true-muonium formation in muon collision processes2015

    • 著者名/発表者名
      K Sakimoto
    • 雑誌名

      Eur. Phys. J. D

      巻: 69 号: 12

    • DOI

      10.1140/epjd/e2015-60427-6

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 低温イオン-極性分子反応の分岐比測定へ向けたイオントラップ飛行時間型質量分析計の開発2018

    • 著者名/発表者名
      岡田邦宏,木村直樹,和田道治,Hans A. Schuessler
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] リニア型シュタルク分子速度フィルターによる低速分子線の生成2017

    • 著者名/発表者名
      高田裕介,木村直樹,和田道治, Hans A. Schuessler, 岡田邦宏
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府・豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 反陽子と励起水素原子の衝突における反陽子水素生成断面積の異常増大2017

    • 著者名/発表者名
      崎本一博
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府・豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A laboratory study of interstellar ion-polar molecule reactions2017

    • 著者名/発表者名
      Kunihiro Okada
    • 学会等名
      1st North American Conference on Trapped Ions (NACTI 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 反陽子とポジトロニウムの衝突による反水素生成:elliptic state による違い2017

    • 著者名/発表者名
      崎本一博
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 温度可変シュタルク分子速度フィルターの開発2016

    • 著者名/発表者名
      高田裕介,岡田邦宏
    • 学会等名
      原子衝突学会第41回年会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス(富山県・富山市)
    • 年月日
      2016-12-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 温度可変シュタルク分子速度フィルターの開発II2016

    • 著者名/発表者名
      高田裕介,岡田邦宏,
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス(石川県・金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 衝突反応に見られる形状共鳴の系統的解析2016

    • 著者名/発表者名
      崎本一博
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス(石川県・金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Study on the Effective Rotational Temperature Dependence of the Reaction-Rate Constants between Cold Ions and Slow Polar Molecules2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Takada, Kunihiro Okada
    • 学会等名
      12th European Conference on Atoms, Molecules and Photons(ECAMP12)
    • 発表場所
      Goethe-University, Campus Westend (Frankfurt am Main, Germany)
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] イオンのクーロン結晶が拓く低温イオン化学2016

    • 著者名/発表者名
      岡田邦宏
    • 学会等名
      第64回質量分析総合討論会
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪府・吹田市)
    • 年月日
      2016-05-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 温度可変シュタルク分子速度フィルターの開発2016

    • 著者名/発表者名
      高田裕介,岡田邦宏
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学,宮城県仙台市
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 衝突反応における形状共鳴の新しい見方2016

    • 著者名/発表者名
      崎本一博
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学,宮城県仙台市
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 低温イオン-極性分子反応における回転温度依存性の検出2015

    • 著者名/発表者名
      高田裕介,岡田邦宏
    • 学会等名
      原子衝突学会第40回年会
    • 発表場所
      首都大学東京,東京都八王子市
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 共鳴多光子イオン化によって生成した冷却O2+分子イオンと低速極性分子の反応速度測定2015

    • 著者名/発表者名
      高田裕介,岡田邦宏
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学,大阪府吹田市
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 原子衝突過程によるtrue-muonium生成反応の理論的研究2015

    • 著者名/発表者名
      崎本一博
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学,大阪府吹田市
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Reaction rate measurements between sympathetically cooled ions and velocity selected polar molecules: search for the deuterium isotope effects2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Takada and Kunihiro Okada
    • 学会等名
      XXIX International Conference on Photonic, Electronic, and Atomic Collisions (ICPEAC2015)
    • 発表場所
      Toledo, Spain, Toledo Congress Centre
    • 年月日
      2015-07-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 上智大学理工学部・原子物理研究室

    • URL

      http://www.ph.sophia.ac.jp/~ttak-ken/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 上智大学理工学部・原子物理研究室

    • URL

      http://www.ph.sophia.ac.jp/~ttak-ken/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-08-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi