配向分子の電子運動量分光

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13440170
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 高橋 正彦 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教授 (80241579)
• 研究分担者: 渡辺 昇 東北大学, 多元物質科学研究所, 助手 (90312660)
• キーワード: 電子運動量分光 / 波動関数形 / (e,2e) / 電子衝撃イオン化 / 画像観測 / コインシデンス

研究概要

電子運動量分光によれば、標的分子の高速電子衝撃イオン化により生成する非弾性散乱電子と電離電子双方のエネルギーと散乱方向を同時計測法により測定することで、波動関数の形を軌道毎に分けて決定できる。しかし、気相分子を対象とする実験では、標的分子の空間的ランダム配向により測定結果は波動関数の動径部分に限定され、波動関数形が持つ情報の多くを失ってしまう。本研究は、衝突時の分子配向の情報を持つ解離イオンの反跳方向をも同時計測する手法を確立し、波動関数形三次元測定のための新しい分光法の開発を試みるものである。
平成13年度中に、以下の2つの研究を行った。
1.電子銃、散乱ガスセル、反跳イオン検出用アナライザー、散乱電子検出用アナライザー等を設計・製作した。電子銃には高いビームカレントが得られるZipf型を、反跳イオン検出には追い返し電圧をかけるだけの至極シンプルなアナライザーを用いることとした。電子アナライザーには、既に製作・実験の経験がある球型アナライザーを使用した。これら製作品と平成14年度補助金により購入予定の電子検出用二次元検出器を組み合わせて、電子運動量分光器として完成させる。
2.圧倒的に頻度の高い前方散乱から生ずる解離イオンを除去し、電子運動量分光過程で生ずるイオンのみを選択的に検出することが、本研究を遂行するための鍵の一つである。この目的のため、(電子・電子・イオン)三重同時計測用エレクトロニクスの設計および試作を行い、初期の目的を満足する性能であることを確認した。
以上の成果を踏まえ、平成14年度には波動関数形の三次元測定実験を開始する予定である。

研究成果

• [文献書誌] Masahiko Takahashi, Yasuo Udagawa: "An Electron Momentum Spectroscopy Study on Molecules Having Two Equivalent Functional Groups"Many-Particle Spectroscopy of Atoms, Molecules, Clusters and Surfaces, edited by Berakdar and Kirschner, Kluwer, New York.. 369-379 (2001)
• [文献書誌] Masahiko Takahashi, Taku Saito, Yasuo Udagawa: "An Investigation of the Two Outermost Orbitals of Glyoxal and Biacetyl by Electron Momentum Spectroscopy"Electron Scattering from Atoms, Molecules, Nuclei and Bulk Matter", edited by Whelan and Mason, Kluwer. in press.
• [文献書誌] T.Hatano, Y.Kondo, K.Saito, T.Ejima, M.Watanabe, M.Takahashi: "Multilayer Polarizers for Use of He-I and He-II Resonance Lines"Surface Review & Letters. in press.
• [文献書誌] Masahiko Takahashi, Taku Saito, Motoaki Matsuo, Yasuo Udagawa: "A High Sensitivity Electron Momentum Spectrometer with Simultaneous Detection in Energy and Momentum"Rev. Sci. Instrum. in press.