| 研究課題/領域番号 |
21K05000
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分32010:基礎物理化学関連
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| 研究機関 | 上智大学 |
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研究代表者 |
小田切 丈 上智大学, 理工学部, 教授 (80282820)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 多価分子イオン / 光多重電離 / 同時計数 / 放射光 / 運動量画像観測 / オージェ遷移 / オージェ過程 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
２価以上の電荷をもつ多価分子イオンは、崩壊時に多大なエネルギーを放出するため燃料電池に代わる推進剤として注目されるだけでなく、純粋科学的にもそのダイナミックス解明は物理化学のフロンティアとして興味深い。しかしながら、準安定状態であるため、実験的にその分光的知見を得ることは通常の方法では極めて困難である。本研究では、多価分子イオンが分子の内殻電子の励起・電離から始まる光多重電離により生成することに着目する。新たに「多電子－イオン同時計数法」を開発し、生成イオンと放出されたすべての電子をエネルギー分析して検出することにより、多価分子イオンを探索し、さらにその電子状態の知見を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
多価分子イオンの分光および性質に関する詳細な実験的知見を得ることを目的に，多電子イオン同時計数VMI装置の開発を進めた。この実験装置では，分子の軟X線吸収から多段のオージェ遷移後に多価分子イオンが生成する過程において，放出されるすべての電子，および，終状態としてのイオンの同時計数することができる。イオンは飛行時間に基づく質量分析だけでなく，VMI電極系を用いてその運動量分布を反映した検出器上の位置分布も取得する。SIMIONを用いたシミュレーションに基づき電極設計と試行実験を繰り返し，おおむね装置の開発に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
惑星大気，星間雲，プロセスプラズマなど高エネルギー環境下には様々な粒子が存在する。それら粒子によるマクロな現象を理解するには，何が含まれそれぞれがどんな反応を引き起こすかに対する基礎情報を積み上げることが必要である。本研究は，これまでほとんど分光，動力学データが得られていない多価分子イオンを対象とした研究である。多価分子イオンは大きなエネルギーを保持するため，壊れてエネルギーが解放されると系に大きな影響を及ぼしうる。本研究で開発した実験手法により多価分子イオンの基礎情報を得ることが可能である。
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