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電子・分子衝突における共鳴性電子付着-温度可制御性の探索とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 23540468
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 原子・分子・量子エレクトロニクス
研究機関上智大学

研究代表者

田中 大  上智大学, 理工学部, 教授 (20119134)

研究期間 (年度) 2011
研究課題ステータス 中途終了 (2011年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード加熱分子 / 電子分光 / 光電子分光
研究概要

低エネルギー電子衝撃と放射光照射を相補的に使い、500-1500K領域にボルツマン分布したホット(熱励起)分子内の価電子と内殻電子への温度効果を精密測定することで、ホット分子の励起ダイナミックスの詳細を解明することを研究目的とした。
申請書に記した平成23年度の研究計画[上智大学]:1)抵抗加熱のホット分子生成装置の改良・設置に成功し、2)電子分光実験(N_2O,CO_2)を行い、典型的な直線3原子分子において加熱による分子の分離した変角振動(010、020、030)モードの効果が形状共鳴状態に極めて系統的に発現することが観測できた。これらの結果に基づき、研究計画をさらに発展させ、軟X線エネルギー領域の放射光[Spring-8]を使ったホット分子の内殻光電子分光実験を遂行した。3)SPring-8への課題申請(加熱により変角振動励起制御された直線三原子分子の軟X線内殻光電子分光実験:課題番号2100B1576)が採択されN_2Oの内殻光電子分光にも成功した。解析の結果、センター(N_C)およびターミナル(N_T)のN原子の内殻状態に特異な温度効果よる断面積の強調が観測された。現在その理論的裏づけを検討しており、投稿論文として準備中である。4)CH_4,SiH_4,GeH_4、F_2COにおける同位体効果を分離した共鳴性電子付着過程の測定にも成功した[上智大学]。さらに新たに、5)タングステンおよびベリリウムの加熱表面でのホットH_2分子生成セルの設計・製作を行い装置の開発[上智大学]を終えることができた。このことで、申請課題の応用分野への貢献、即ち核融合炉ダイバータ近傍の熱励起分子と低エネルギー電子衝突ダイナミックスにおける未解決問題の実験的解明が期待できる。
以上、平成23年度で予定した申請課題をほぼすべて実施することが出来た。また、本研究によりホット分子における励起ダイナミックスの電子・光子による探索の重要性と将来性の地歩を築くことができた。結果は、申請課題年度に発表した研究業績に中に研究成果として示されている。

報告書

(1件)
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (17件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Cross Section Data Sets for Electron Collisions with H_2, O_2, CO, CO_2, N_2O and H_2O2012

    • 著者名/発表者名
      K.Anzai, et al
    • 雑誌名

      The European Physical Journal D

      巻: 66 号: 2 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1140/epjd/e2011-20630-1

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A study of electron interactions with silicon tetrafluoride : elastic scattering and vibrational excitation cross sections2012

    • 著者名/発表者名
      H.Kato, et al
    • 雑誌名

      Journal of Physics B : At.Mol.Opt.Phys.B

      巻: 45 号: 9 ページ: 095204-095204

    • DOI

      10.1088/0953-4075/45/9/095204

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elastic cross sections for electron scattering from GeF_4 : Predominance of atomic-F in the high-energy collision dynamics2012

    • 著者名/発表者名
      H.Kato, et al
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 136 号: 13

    • DOI

      10.1063/1.3699040

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron Collision Cross Sections of Polyatomic Molecules relevant to Plasma-modeling : Atomic and Molecular Data for Plasma Modeling under the IAEA Coordinated Research Program2011

    • 著者名/発表者名
      M.Hoshino, et al
    • 雑誌名

      Atomic and Plasma-Material Interaction Data for Fusion

      巻: 16 ページ: 235-252

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A study of electron scattering from benzene : Excitation of the 1B_<1u>, 3E_<2g>, and 1E_<1u> electronic states2011

    • 著者名/発表者名
      H.Kato, et al
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 134 号: 13

    • DOI

      10.1063/1.3575497

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical spectroscopy of O 1s and N 1s excited states of N_2O2011

    • 著者名/発表者名
      M.Ehara, et al
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: 288 ページ: 012024-012024

    • DOI

      10.1088/1742-6596/288/1/012024

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Negative ion formation through dissociative electron attachment to GeH_4 : Comparative studies with CH_4 and SiH_42011

    • 著者名/発表者名
      M.Hoshino, et al
    • 雑誌名

      International Journal of Mass Spectrometry

      巻: 306 号: 1 ページ: 51-56

    • DOI

      10.1016/j.ijms.2011.06.009

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dissociative electron attachment to carbonyl fluoride, F_2CO2011

    • 著者名/発表者名
      M.Hoshino, et al
    • 雑誌名

      International Jouronal of Mass Spectrometry

      巻: 303 号: 2-3 ページ: 125-128

    • DOI

      10.1016/j.ijms.2011.01.013

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metastable states in NO^<2+> probed with Auger spectroscopy2011

    • 著者名/発表者名
      R.Puttner, et al
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 13 号: 41 ページ: 18436-18446

    • DOI

      10.1039/c1cp21584a

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron excitation of the Schumann-Runge continuum, longest band, and second band electronic states in O_22011

    • 著者名/発表者名
      D.Suzuki, et al
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 134 号: 6

    • DOI

      10.1063/1.3533442

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic States of F_2CO as Studied by Electron Energy-Loss Spectroscopy and ab initio Calculations2011

    • 著者名/発表者名
      H.Kato, et al
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry A

      巻: 115 号: 13 ページ: 2708-2718

    • DOI

      10.1021/jp111063y

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vibrational excitation functions for inelastic and superelastic electron scattering from the ground electronic state in hot N_2O2011

    • 著者名/発表者名
      H.Kato, et al
    • 雑誌名

      Journal of Physics B : At.Mol.Opt.Phys.B

      巻: 44 号: 19 ページ: 195208-195208

    • DOI

      10.1088/0953-4075/44/19/195208

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differential elastic electron scattering cross sections for CCl_4 by 1.5 to 100eV energy electron impact2011

    • 著者名/発表者名
      P.Limao-Vieira, et al
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 135 号: 23

    • DOI

      10.1063/1.3669429

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 原子分子の電子衝突励起過程の研究と原子分子データStudy of Electron Collision Excitation Processes for Atoms and Molecules and the Database2011

    • 著者名/発表者名
      田中大
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学(招待講演)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Benchmark Cross Sections of Electron Molecule Collisions and Their Application Revisited2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Tanaka
    • 学会等名
      XVII International Symposium on Electron-Molecules Collisions and Swarms
    • 発表場所
      Maynooth, Ireland(招待講演)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 熱励起COS分子の共鳴性電子衝突振動励起ダイナミックスの研究2011

    • 著者名/発表者名
      石島洋平, ら, 他7名
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 低エネルギー電子衝撃によるCF_xCl_<4-x>(x=0-4)分子の弾性散乱過程の研究2011

    • 著者名/発表者名
      堀江正基, 他5名
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] C_4F_6分子の電子分光II2011

    • 著者名/発表者名
      安斉和俊, 他7名
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] XF_4(X=C, Si, Ge)分子の低エネルギー電子分光2011

    • 著者名/発表者名
      菅惇史, 他4名
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 電子衝繋によるCOS分子の一般化振動子強度の測定2011

    • 著者名/発表者名
      三村拓也, 他6名
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 電子衝突によるC_6H_6分子の電子励起状態に関するScaling則の検証2011

    • 著者名/発表者名
      村井肇, 他7名
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Electronic excitation of C_4F_6 isomers by electron impact2011

    • 著者名/発表者名
      K.Anzai, et al
    • 学会等名
      XXVII International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions
    • 発表場所
      Belfast, Northem Ireland, UK
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Chlorination-effects in elastic DCS for CF_xCl_<4-x> (x=0-4) molecules by low energy electron impact2011

    • 著者名/発表者名
      M.Horie, et al
    • 学会等名
      XXVII International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions
    • 発表場所
      Belfast, Northem Ireland, UK
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Inner shell ionization X-ray photoelectron spertroscopy in vibrationally excited triatomic molecules2011

    • 著者名/発表者名
      M.Hoshino, et al
    • 学会等名
      XXVII International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions
    • 発表場所
      Belfast, Northem Ireland, UK
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Vibrational excitation of triatomic molecules near the shape resonance region2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Ishijima, et al
    • 学会等名
      XXVII International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions
    • 発表場所
      Belfast, Northem Ireland, UK
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Electron impact excitation cross sections for C_6H_62011

    • 著者名/発表者名
      H.Murai, et al
    • 学会等名
      XXVII International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions
    • 発表場所
      Belfast, Northem Ireland, UK
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] The Spectroscopy of C_4F_6 as studied by electron Impact2011

    • 著者名/発表者名
      K.Anzai, et al
    • 学会等名
      XVII International Symposium on Electron-Molecules Collisions and Swarms
    • 発表場所
      Maynooth, Ireland
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Chlorination-effects in elastic DCS for CF_xCl_<4-x> (x=0-4) molecules by low energy electron impact2011

    • 著者名/発表者名
      M.Horie, et al
    • 学会等名
      XVII International Symposium on Electron-Molecules Collisions and Swarms
    • 発表場所
      Maynooth, Ireland
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Vibrational excitation of hot-COS near the II shape resonance region2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Ishijima, et al
    • 学会等名
      XVII International Symposium on Electron-Molecules Collisions and Swarms
    • 発表場所
      Maynooth, Ireland
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] The electronic state spectroscopy of COS as studied by electron impact : elastic DCS and electron energy loss2011

    • 著者名/発表者名
      T.Mitsumura, et al
    • 学会等名
      XVII International Symposium on Electron-Molecules Collisions and Swarms
    • 発表場所
      Maynooth, Ireland
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] 原子分子ハンドブック(市川行和、大谷俊介編集)2012

    • 著者名/発表者名
      田中大分担執筆
    • 総ページ数
      536
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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