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幅広い物質相でのイオン化は、放出電子が分子との衝突により減速・熱化し、イオンとの再結合もしくは壁拡散という一連のサイクルによって終結する。本研究はイオン化の終結反応である電子・正イオン再結合反応に対する超高真空下でクラスターイオンビームと電子ビームのビーム合流実験による電子衝突分光を行うための新しい実験方法を開発し、反応の機構解明と断面積の取得を行うことを目的とするものである。
本年度は、本実験システムのうち真空装置に重点を置いて開発を行った。装置は、イオンクラスター発生装置、飛行時間差質量分析装置、電場・磁場塀用型の電子分光器からなり、これはそれぞれターボ分子ポンプにより作動排気されている。これらを設置する真空排気槽主要部分は既存であり、本年度の研究開始前に建設がほぼ終了していたが、最終的な立ち上げを行ない、真空装置として完成した。
また、本実験は低密度のイオンビームと電子ビームとの衝突実験であり良質の超高真空が要求されるため、イオンビーム源から相互作用領域までを十分に差動排気する必要があり、ポンプを購入してそれにあたった。交付申請書記載の通り、交付額との関係から実験計画を見直し、比較的小さなクラスターイオンに対象を限定して、現有のターボ分子ポンプに新規購入のターボポンプを直列に接続して排気能率の向上をはかるように変更して研究を遂行した。これは本研究が気相から凝縮相への再結合反応の推移を研究対象としていることからも妥当な変更であり、もちろん世界的にもはじめての重要な研究成果が得られることは言うまでもない。
あわせて、計測系・パルス電源系の整備を開始するとともに、電子分光器ならびに磁場コイルなど電子分光系の概要を製作した。なお研究遂行上、山口大学VBL非常勤研究員、河田道人を研究協力者として加え質量分析計の解析と最適化を行った。
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