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レーザーアシステッド電子衝突イオン化による分子内電子波動関数の超高速測定

研究課題

研究課題/領域番号 17K14431
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物理化学
研究機関東京大学

研究代表者

廣井 卓思  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (20754964)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード電子状態 / 電子衝突イオン化 / 強光子場科学 / 電子衝撃励起 / 原子・分子物理 / 分子イメージング / 物理化学
研究成果の概要

フェムト秒の時間分解能での分子の幾何学的構造及び分子の電子波動関数の測定のために、二つの独立した飛行時間型分析器を用いた電子衝撃イオン化観測装置を自作し、超短パルスレーザー存在下における、希ガス及び水素分子からの電子散乱及び電子衝撃イオン化の測定を行った。当初の目標の一つであった弾性散乱電子の一光子吸収の測定に成功した他、電子衝撃励起に続く多光子イオン化過程の測定にも成功し、本装置が分子の高励起振電状態や前期解離のダイナミクスの研究へ応用できることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で製作した電子衝撃イオン化の観測装置は、パルス電子線を用いた装置としては世界最高の検出効率を達成しており、電子衝撃イオン化を時間分解測定へ応用する上で学術的に重要な研究であると考えている。また、本研究では気相の原子や分子に対する電子散乱過程の時間分解能の限界として考えられていたピコ秒の壁を破る一つの方法を提案した。本研究を進めることによって、フェムト秒の時間スケールで起こる化学反応について、分子の幾何学的な構造のみならず電子状態も含めて時間領域で観測することが可能になると考えている。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 学会発表 (10件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [学会発表] Photoionization of excited states of rare gas atoms prepared by electron impact excitation2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hiroi, Yuya Morimoto, Reika Kanya, Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Electron impact excitation spectroscopy of Highly excited H22019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hiroi, Yuya Morimoto, Reika Kanya, Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      The 4th STEPS Symposium on Photon Science
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Electron impact excitation spectroscopy of excited H2 molecule2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hiroi, Yuya Morimoto, Reika Kanya, Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      第35回化学反応討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of an apparatus for femtosecond laser-assisted (e,2e) experiments2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hiroi, Yuya Morimoto, Reika Kanya, Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      XXI International Conference on Ultrafast Phenomena
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of an apparatus for femtosecond laser-assisted (e,2e) experiments2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hiroi, Yuya Morimoto, Reika Kanya, Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      International Symposium on Ultrafast Intense laser Science 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Laser-assisted electron impact ionization2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hiroi
    • 学会等名
      The Third STEPS Symposium on Photon Science
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] レーザーアシステッド電子衝突イオン化の観測のための装置開発2017

    • 著者名/発表者名
      廣井 卓思、森本 裕也、歸家 令果、山内 薫
    • 学会等名
      第14回AMO討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザーアシステッド電子衝突イオン化の観測装置の開発2017

    • 著者名/発表者名
      廣井 卓思、森本 裕也、歸家 令果、山内 薫
    • 学会等名
      原子衝突学会第42回年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザーアシステッド電子衝突イオン化観測装置の開発2017

    • 著者名/発表者名
      廣井 卓思、森本 裕也、歸家 令果、山内 薫
    • 学会等名
      第11回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of an apparatus for electron impact ionization in an intense laser field2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hiroi, Yuya Morimoto, Reika Kanya, Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      International Symposium on Ultrafast Intense laser Science 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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