卓上静電型イオン蓄積リングの開発とマクロ分子科学への応用

• 研究課題/領域番号: 21200051
• 研究種目: 新学術領域研究(研究課題提案型)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物理化学; 原子・分子・量子エレクトロニクス
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 松本 淳 首都大学東京, 理工学研究科, 助教 (10443029)
• 研究分担者: 間嶋 拓也 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教 (50515038)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 30,940千円 (直接経費: 23,800千円、間接経費: 7,140千円); 2011年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円); 2010年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円); 2009年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
• キーワード: クラスター / 励起分子素過程 / イオン蓄積リング / 巨大分子イオン

研究概要

周長約0.8 mの超小型静電型イオン蓄積リング（μE-ring）を設計・製作を行った。単に小型化するだけでなく他研究施設へ可搬な装置を目指した。首都大に設置されている大きさ10倍のイオン蓄積リングを参考にし, イオンビームの安定周回条件をシミュレーションにより検討した。小型化に伴う要求される工作精度や組み上げ精度を考慮に入れながらイオン蓄積リング本体ならびにビーム制御系・粒子検出系の設計・製作を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Multiple ionization and complete fragmentation of OCS by impact with highly charged ions Ar^<4+> and Ar^<8+> at 15 keV q^<-1> (2012)
  • 著者名/発表者名: B. Wales, T. Motojima, J. Matsumoto, Z. Long, W.-K. Liu, H. Shiromaru and J. Sanderson
  • 雑誌名: Journal of Physics B. 巻: 45 ページ: 45205-45205
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple ionization and complete fragmentation of OCS by impact with highly charged ions Ar^<4+> and Ar^<8+> at 15 keV q^<-1> (2012)
  • 著者名/発表者名: B.Wales, 他
  • 雑誌名: Journal of Physics B 巻: 45 号: 4 ページ: 45202-45202
  • DOI: 10.1088/0953-4075/45/4/045205
  • 査読あり
• [雑誌論文] Desorption Dynamics of Tetracene Ion from Tetracene-doped Anthracene Crystals Studied by Femtosecond Time-Resolved Mass Spectrometry (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuuki Minegishi, Daisuke Morimoto, Jun Matsumoto, Haruo Shiromaru, Kenro Hashimoto, Tatsuya Fujino
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C 巻: 116 号: 4 ページ: 3059-3064
  • DOI: 10.1021/jp210884p
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple-ionization and dissociation dynamics of rare gas dimer induced by highly charged ion impact (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Matsumoto, A. Leredde, X. Flechard, K. Hayakawa, H. Shiromaru, J. Rangama, C. L. Zhou, S. Guillous, D. Hennecart, T. Muranaka, A. Mery, B. Gervais, A. Cassimi
  • 雑誌名: Physica Scripta 巻: T144 ページ: 14016-14016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microhydration of the methylene blue cation in an electrospray ion source (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, T. Majima, Kenro Hashimoto, Kouhei Hashimoto, Y. Zama, J. Matsumoto, H. Shiromaru, K. Okuno, H. Tanuma, and T. Azuma
  • 雑誌名: The European Physical Journal D 巻: 63 ページ: 189-194
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dissociation of methanol dications produced by electron capture with and without transfer ionization (2011)
  • 著者名/発表者名: K Hayakawa, J Matsumoto, H Shiromaru, and Y Achiba
  • 雑誌名: Journal of Physics B. 巻: 44 ページ: 75207-75207
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple-ionization and dissociation dynamics of rare gas dimer induced by highly charged ion impact (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Matsumoto, 他
  • 雑誌名: Physica Scripta 巻: T144 ページ: 14016-14016
  • DOI: 10.1088/0031-8949/2011/t144/014016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Asymmetry in Multiple-Electron Capture Revealed by Radiative Charge Transfer in Ar Dimers (2010)
  • 著者名/発表者名: J. Matsumoto, A. Leredde, X. Flechard, K. Hayakawa, H. Shiromaru, J. Rangama, C. L. Zhou, S. Guillous, D. Hennecart, T. Muranaka, A. Mery, B. Gervais and A. Cassimi
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 105 ページ: 263202-263202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Asymmetry in Multiple-Electron Capture Revealed by Radiative Charge Transfer in Ar Dimers (2010)
  • 著者名/発表者名: J.Matsumoto, et al.
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Absolute Cooling Rates of Freely Decaying Fullerenes (2009)
  • 著者名/発表者名: A. E. K. Sunden, M. Goto, J. Matsumoto H. Shiromaru, H. Tanuma, T. Azuma, J. U. Andersen, S. E. Canton and K. Hansen
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 103 ページ: 143001-143001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isotope effect in the dissociation of methanol dications produced by collision with Ar^<8+> (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Hayakawa, J. Matsumoto, H. Shiromaru, and Y. Achiba
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 163 ページ: 12046-12046
  • 査読あり
• [雑誌論文] Absolute cooling rates of freely decaying fullerenes (2009)
  • 著者名/発表者名: A.E.K.Sunden, et al.
  • 雑誌名: Physical Review Letters 103 ページ: 1430011-4
  • 査読あり
• [学会発表] Lifetime measurements of chain hydrocarbon anions and electron detachment (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Matsumoto, G. Ito, T. Majima, H. Tanuma, T. Azuma, H. Shiromaru
  • 学会等名: 4th International Workshop on Electrostatic Storage Devices
  • 発表場所: Gatlinburg, Tennessee, USA
  • 年月日: 2011-07-09
• [学会発表] Lifetime measurements of chain hydrocarbon anions and electron detachment (2011)
  • 著者名/発表者名: 松本淳, 他
  • 学会等名: 4th International Workshop on Electrostatic Storage Devices
  • 発表場所: Gatlinburg, Tennessee, USA(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-09
• [学会発表] 卓上静電型イオン蓄積リング(μE-ring)の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松本淳, 他
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会(2011)
  • 発表場所: (日本化学会第91春季年会講演予稿集)
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] 卓上静電型イオン蓄積リング（μE-ring）の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松本淳, 橋本浩平, 間嶋拓也, 城丸春夫, 阿知波洋次
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 準安定C_4H^-, C_6H^-の検出と寿命測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松本淳, 後藤基, 座間優, 間嶋拓也, 田沼肇, 東俊行, 城丸春夫, 阿知波洋次
  • 学会等名: 第38回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 静電型イオン蓄積リングを用いた酸素イオン準安定状態の寿命測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 間嶋拓也, 川口瑛司, 花田勝彦, 後藤基, 松本淳, 城丸春夫, 田沼肇, 東俊行
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 東大阪
• [学会発表] イオン蓄積リングによる炭素クラスター負イオンの蓄積と寿命測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松本淳
  • 学会等名: 理研シンポジュウム 第1回拡がる原子分子物理研究：宇宙空間における原子分子進化過程(招待講演)
  • 発表場所: 埼玉
• [学会発表] Lifetime of metastable chain-form hydrocarbon anions stored in the TMU E-ring (2009)
  • 著者名/発表者名: J. Matsumoto, M. Goto, T. Majima, H. Tanuma, T. Azuma, H. Shiromaru
  • 学会等名: 3rd International Workshop on Electrostatic Storage Devices
  • 発表場所: Aarhus, Denmark
• [学会発表] State dependent lifetimes of metastable O_2 measured by the TMU E-ring (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Majima, K. Hanada, E. Kawaguchi, M. Goto, J. Matsumoto, H. Shiromaru, H. Tanuma, T. Azuma
  • 学会等名: 3rd International Workshop on Electrostatic Storage Devices
  • 発表場所: Aarhus, Denmark
• [学会発表] Detection of the metastable chain hydrocarbon anions by an electrostatic ion storage ring (2009)
  • 著者名/発表者名: J. Matsumoto, M. Goto, Y. Zama, T. Majima, H. Tanuma, T. Azuma, H. Shiromaru, Y. Achiba
  • 学会等名: XXVI International Conference on Photonic, Electronic, and Atomic Collisions
  • 発表場所: Kalamazoo, US
• [学会発表] Lifetime measure- ment of the a^4Π_u metastable state of O^+_2 using an electrostatic ion storage ring (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Majima, K. Hanada, E. Kawaguchi, M. Goto, J. Matsumoto, H. Shiromaru, H. Tanuma, T. Azuma
  • 学会等名: XXVI International Conference on Photonic, Electronic, and Atomic Collisions
  • 発表場所: Kalamazoo, US