高速イオンによる液体阻止能および生体分子（アミノ酸・核酸塩基）の電離断面積測定

• 研究課題/領域番号: 24340096
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 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: 京都大学
• 研究代表者: 伊藤 秋男 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90243055)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円); 2014年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2013年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2012年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
• キーワード: 液体分子線 / 原子衝突 / 生体分子 / アミノ酸 / 二次電子 / 飛行時間法 / 多原子分子多重分解 / 生体分子標的 / 液体標的 / 二次イオン / 電離断面積

研究成果の概要

本研究は、気体および水溶液状態の生体分子（アミノ酸・核酸塩基）や炭化水素分子対する高速度イオンビーム照射効果を原子レベルで系統的に解明することを目的とした世界初の画期的なもので、世界の先導的研究拠点としての地位を確立している．具体的には、電子分光法による精密な電離断面積データの提供、および飛行時間法・電子個数測定法を組み合わせた新しい測定技術の提唱とその測定法を用いて多原子分子の多重電離・多重分解過程の詳細を定量的に解明することに成功している．研究成果は査読論文12編、国際会議発表21件、国内学会発表34件を数える．

研究成果

• [雑誌論文] In situ X-ray diffraction study of irradiation-induced lattice expansion in Al foils by MeV-energy heavy ions (2016)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Minagawa, Hidetsugu Tsuchida, Ryu Murase, Akio Itoh
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 巻: 372 ページ: 38-43
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effects of radical scavengers on aqueous solutions exposed to heavy-ion irradiation using the liquid microjet technique (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Nomura, H. Tsuchida, R. Furuya, K. Miyahara, T.Majima, Akio Itoh
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 巻: 365 ページ: 611-615
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Secondary ion emission from ethanol microdroplets induced by fast heavy ions (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Majima, K. Kitajima, T. Nishio, H. Tsuchida and A. Itoh
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 635 号: 1 ページ: 012021-012021
  • DOI: 10.1088/1742-6596/635/1/012021
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Correlation between multiple ionization and fragmentation of C_2H_6 in charge-changing collisions with 580-keV C^+ (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Majima, T. Murai, T. Kishimoto, Y.Adachi, S.O.Yoshida, H. Tsuchida and A. Itoh
  • 雑誌名: Physical Review A 巻: 90 号: 6
  • DOI: 10.1103/physreva.90.062711
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fragmentation of molecules under charge-changing collisions of a few MeV heavy ions (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Mizuno and A. Itoh
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 488 号: 1 ページ: 12027-12027
  • DOI: 10.1088/1742-6596/488/1/012027
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ionization induced by protons on isolated molecules of adenine: theory, modelling and experiment (2014)
  • 著者名/発表者名: C. Champion, M. E. Galassi, P. F. Weck, C. Abdallah, Z. Francis, M. A. Quinto, O. Foj?n, R. D. Rivarola, J. Hanssen, Y. Iriki, A. Itoh
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 488 号: 1 ページ: 12038-12038
  • DOI: 10.1088/1742-6596/488/1/012038
  • 査読あり
• [雑誌論文] Target dependence of single-electron-capture cross sections for slow Be, C,C,Fe,Ni, and W ions (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Imai, Y. Iriki, and A. Itoh
  • 雑誌名: Fusion Science and Technology 巻: 63 ページ: 392-399
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge-state distributions of fast diatomic carbon ions and dissociated fragments passing (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Yokoe, H. Tsuchida, K. Nishimura, R. Murakoshi, S. Mori,M. Naitoh, T. Majima and A. Itoh
  • 雑誌名: J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 巻: 46 号: 11 ページ: 115201-115201
  • DOI: 10.1088/0953-4075/46/11/115201
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proton-induced ionization of isolated uracil molecules: A theory/experiment confrontation (2013)
  • 著者名/発表者名: C. Champion, M.E. Galassi, P.F. Weck, S. Incerti, R.D. Rivarola, O. Fojon, J. Hanssen, Y. Iriki, A. Itoh
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 巻: 314 ページ: 66-70
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2013.04.063
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cross sections for ionization of uracil by MeV-energy-proton impact (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Itoh, Y. Iriki, M. Imai, C. Champion, and R. D. Rivarola
  • 雑誌名: PHYSICAL REVIEW A 巻: 88 ページ: 52711-52711
  • NAID: 120005357340
  • 査読あり
• [学会発表] Fragmentation of multiply ionized biomolecules induced by MeV heavy ions (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Yoshida, T. Majima, T. Asai, M. Matsubara, H. Tsuchida, A. Itoh
  • 学会等名: 29th International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC2015)
  • 発表場所: トレド、スペイン
  • 年月日: 2015-07-22
  • 国際学会
• [学会発表] Positive and negative ion emission from microdroplets by MeV energy ions (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Majima, K. Kitajima, Y. Oonishi, H. Ueda, H. Tsuchida, A. Itoh
  • 学会等名: 29th International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC2015)
  • 発表場所: トレド、スペイン
  • 年月日: 2015-07-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Correlation between multiple ionization and fragmentation of small hydrocarbon molecules induced by fast heavy ions (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Majima, S. Yoshida, T. Asai, M. Matsubara, H. Tsuchida, A. Itoh
  • 学会等名: 29th International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC2015)
  • 発表場所: トレド、スペイン
  • 年月日: 2015-07-22
  • 国際学会
• [学会発表] Coincidence measurements between multiple ionization and fragmentation of acetylene molecules induced by fast heavy ions (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Yoshida, T. Majima, T. Asai, M. Matsubara, H. Tsuchida, A. Itoh
  • 学会等名: 9th International Symposium on Swift Heavy Ions in Matter (SHIM-2015)
  • 発表場所: ダルムシュタット、ドイツ
  • 年月日: 2015-05-18
  • 国際学会
• [学会発表] Reversibility of heavy -ion-induced deformation of metallic foils (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Minagawa, H. Tsuchida, A. Itoh, R. Murase
  • 学会等名: 9th International Symposium on Swift Heavy Ions in Matter (SHIM-2015)
  • 発表場所: ダルムシュタット、ドイツ
  • 年月日: 2015-05-18
  • 国際学会
• [学会発表] Heavy ion irradiation effects in aqueous solutions of radical scavengers (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Nomura, R. Furuya, K. Miyahara, T. Majima, H. Tsuchida, A. Itoh
  • 学会等名: 9th International Symposium on Swift Heavy Ions in Matter (SHIM-2015)
  • 発表場所: ダルムシュタット、ドイツ
  • 年月日: 2015-05-18
  • 国際学会
• [学会発表] Dissociation dynamics of multiply charged hydrocarbon molecules in fast ion collisions (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Yoshida, A. Itoh, 他4名
  • 学会等名: Asian Intersnational Seminar on Atomic Molecular Physics 2014
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2014-10-06 – 2014-10-10
• [学会発表] Driving force for reversible deformation of metallic foils induced by fast heavy ion irradiation (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Minagawa, A. Itoh, 他２名
  • 学会等名: 26th International Conference on Atomic Collisions in Solids
  • 発表場所: Debrecen, Hungary
  • 年月日: 2014-07-13 – 2014-07-18
• [学会発表] Wake effects on fast molecular transmission through nanocapillaries (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Tsuchida, A. Itoh, 他13名
  • 学会等名: 26th International Conference on Atomic Collisions in Solids
  • 発表場所: Debrecen, Hungary
  • 年月日: 2014-07-13 – 2014-07-18
• [学会発表] Development of an experimental system for MeV ion collisions with microdroplets in vacuum (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Majima, A. Itoh, 他3名
  • 学会等名: 26th International Conference on Atomic Collisions in Solids
  • 発表場所: Debrecen, Hungary
  • 年月日: 2014-07-13 – 2014-07-18
• [学会発表] Collision experiments for biomolecules and liquid targets (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Itoh, 他4名
  • 学会等名: Ion-Surface Interactions 2013
  • 発表場所: Yaroslavl, Russia
  • 招待講演
• [学会発表] Single-electron-capture cross-section scaling for low-q heavy ions at low energy (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Itoh, 他6名
  • 学会等名: 28th International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions
  • 発表場所: Lanzhou, China
• [学会発表] Proton impact electron emission from biological molecules (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Iriki, M. Imai, A. Itoh
  • 学会等名: 8th International confernece on Swift Heavy Ions in
  • 発表場所: 京都大学時計台百周年記念館
  • 年月日: 2012-10-26
• [学会発表] Direct Measurements of multiple ionization of isolated polyatomic molecules induced by fast ion collisions (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Majima, Y. Adachi, 他7名
  • 学会等名: 8th International confernece on Swift Heavy Ions in Matter
  • 発表場所: 京都大学時計台百周年記念館
  • 年月日: 2012-10-26
• [学会発表] Direct ion-irradiation of liquid targets in vacuum using capillary microprobe (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kishimoto, S. Mori, 他4名
  • 学会等名: 8th International confernece on Swift Heavy Ions in Matter
  • 発表場所: 京都大学時計台百周年記念館
  • 年月日: 2012-10-26
• [学会発表] charge-state distributions of fast diatomic carbon ions passing through a single micorcapillary (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Yokoe, S. Mori, 他6名
  • 学会等名: 8th International confernece on Swift Heavy Ions in Matter
  • 発表場所: 京都大学時計台百周年記念館
  • 年月日: 2012-10-24
• [学会発表] Measurement of number spectrum of secondary electrons by using an avalanchephotodiode detector (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nishio, T. Kishimoto, 他5名
  • 学会等名: 8th International confernece on Swift Heavy Ions in Matter
  • 発表場所: 京都大学時計台百周年記念館
  • 年月日: 2012-10-24
• [学会発表] dosieter response characteristics for charged particles in BNCT (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kawamura, R. Uchida, 他4名
  • 学会等名: 8th International confernece on Swift Heavy Ions in Matter
  • 発表場所: 京都大学時計台百周年記念館
  • 年月日: 2012-10-24
• [学会発表] Production of C60 microbeams by single-microcapillary methods (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Tsuchida, T. Majima, 他9名
  • 学会等名: 8th International confernece on Swift Heavy Ions in Matter
  • 発表場所: 京都大学時計台百周年記念館
  • 年月日: 2012-10-24
• [学会発表] Proton impact ionization of DNA/RNA nucleobases molecules (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Itoh and Y. Iriki
  • 学会等名: International conference on Many Particle Spectroscopy of Atoms, Clusters and Surfaces
  • 発表場所: ベルリン市、コンベンションセンター
  • 年月日: 2012-08-30