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多くの分子は約20eVより短波長の光で、いわゆる光イオン化解離を起こすことが知られている。光イオン化解離過程においては、光電子エネルギーとフラグメントの並進エネルギーの間だけではなく、電子の放出方向と分子の解離する結合軸方向をあわせた4つの物理量に相関がある。本研究の目的は2つの二次元画像を測定し、その2つの画像シグナル間のコインシデンスを測定することでこの4つの物理量の相関(ベクトル相関)決定を可能にすることにある。実際の装置は分子線発生装置、イオン電子加速部、マイクロチャンネルプレート(MCP)とその後方に置かれる位置検出装置から構成される。
本年度は装置開発および、サンプルとして窒素、オゾンのイオン化光解離実験を行った。ガス導入としては0.2mmのノズルからでたガスを径0.5mmのスキマ-で切り出す分子線装置を自作した。差動排気は300リットルのターボを用いた。またイオン加速のためのWiley-McLaren型イオンレンズを自作し、位置検装置としてはRoentdek社製のワイヤー型の位置検出装置を採用した。さらにデータ処理としてVisualBASICによりプログラミングを行った。
実際に窒素分子を用い20-100eVのエネルギーのシンクロトロン放射光を用い実験を行い、窒素イオンの画像観測に成功した。しかしながらシンクロトロンリングからでるRFノイズのため、データ解析のできるほどの有意なデータは得られなかった。今後は検出部の改良を施し再度測定を行う。一方、オゾンを525-555eVの領域で光解離させたところ、O^+、O^<2+>、O_2^+、O_3^+の各イオンが生成していることがわかった。よってオゾンを二次元画像観測することで、オゾンの二体また三体解離の観測が行えることがわかった。
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