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真空紫外領域の円偏光分光法による隕石中のキラリティの非破壊分析法の確立

公募研究

研究領域宇宙における分子進化:星間雲から原始惑星系へ
研究課題/領域番号 16H00940
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

田中 真人  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (30386643)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード化学物理 / 宇宙科学 / 物性実験
研究実績の概要

原始生命発生以前の段階において、ホモキラリティをどのようにして生体分子が獲得することができたのかは、大きな謎の一つである。その有力な仮説である宇宙起源説の検証等において、キラリティの偏りを直接検出することができる円偏光を用いた分光分析法は有力なツールの一つである。
本研究は真空紫外領域での円二色性・光学活性・円二色散乱などの円偏光分光技術開発とこれら手法の隕石中などでのキラリティの偏りの直接的かつ非破壊分析手法としての有用性や最適な計測法をアミノ酸薄膜・粉末等の隕石模擬試料の測定などから検証することを目的としている。
本年度は昨年度に行った光学設計等を基にした円偏光分光技術開発と各分光技術の有用性の検討を行った。まず光学活性測定装置として、通常の円二色性計測のための光学系において、試料と検出器間に面内回転角度を変えることができる直線偏光子システムを新たに追加したものを開発した。この装置でアミノ酸(チロシン)の薄膜(膜厚約50nm)の計測を行い、光学活性のみならず円二色性を同時測定することに成功した。得られた二つのスペクトルにクラマースクローニッヒ関係が見られることを定性的に確認した。また円二色散乱計測のためにチロシンの厚い膜(約50マイクロメーター)を作製し、シンチレータや検出器等との距離をできる限り近接させる光学系を構築した。この光学系にて円二色散乱スペクトルを計測したところ、吸収端近傍に試料のキラリティによって符号が反転するスペクトルを計測した。これらから各手法の特徴等を検証した結果、光学活性では吸収がない長波長領域においても信号が観測されており、隕石等試料等の比較的膜厚が厚い試料でも応用可能と考えられること、円二色散乱は粉末試料への適用が可能であるが、強度が光学活性よりも弱いという問題点があることなどが判明した。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [学会発表] Present Status of Table-Top VUV-CD Measurement System with Reduction Optics and Its Application2017

    • 著者名/発表者名
      田中真人
    • 学会等名
      Hiroshima International Workshop on Circular Dichroism Spectroscopy 2017
    • 発表場所
      広島大学(広島県東広島市)
    • 年月日
      2017-02-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of CD measurement system with reduction optics in the vacuum ultraviolet region and its appl ication to sugar films2017

    • 著者名/発表者名
      田中 真人
    • 学会等名
      Chirality 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fast-Type High-Accuracy Universal Polarimeter Using Charge-Coupled Device Spectrometer2017

    • 著者名/発表者名
      高鍋 彰文、田中 真人、小島 秀子、朝日 透
    • 学会等名
      Chirality 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 円偏光分光法による隕石中のキラリティの非破壊分析法の確立の現状2017

    • 著者名/発表者名
      田中 真人
    • 学会等名
      新学術領域研究「宇宙分子進化 」H29年度全体集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 次世代バイオ計測に向けた分光分析手法の開発と応用2016

    • 著者名/発表者名
      田中真人
    • 学会等名
      TIAかけはし第2回ナノバイオ・コ ンソーシアム討論会
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2016-10-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 真空紫外領域の円偏光分光法による隕石中のキラリティの非破壊分析法の確立2016

    • 著者名/発表者名
      田中真人
    • 学会等名
      新学術領 域「宇宙分子進化」全体集会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-07-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 円二色性分光によるキラリティ分析2016

    • 著者名/発表者名
      田中真人
    • 学会等名
      宇宙生命計算科学連携拠点 第2回ワークショップ
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2016-04-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] Masahito Tanakaの研究紹介

    • URL

      https://staff.aist.go.jp/masahito-tanaka/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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