| 研究概要 |
本研究の目的は,ナノメートルオーダーの空間分解能をもつ固体表面質量分析法の開発である。局所的に分子を固体表面から脱離・イオン化することが課題となるが,その解決法として,先端径100nmφの光ファイバーを用いた近接場光による励起と金属探針表面のマトリックス分子と試料分子との相互作用による光励起を着想した。その実験のための大気中での予備実験と質量分析のための真空中での近接場顕微鏡装置開発を今年度行った。
大気中での実験では,光ファイバー探針および金属探針を用いた近接場走査型顕微鏡の開発を行い,前者では光熱変換による近接場光学顕微鏡像の取得に成功し,後者では金探針による表面増強ラマン散乱スペクトルの取得を確認した。これらにより,nmオーダーでの光ファイバーや金属探針でのnmオーダーでの表面位置制御および凹凸像の取得技術を確立した。
上記技術を真空中で稼動可能なように真空チャンバーおよび飛行時間型質量分析装置の設計及び製作に取り組んだ。波長355nmのピコ秒パルスYAGレーザー光を光ファイバーを通して,100nmφの先端から近接場により発生した光を試料に照射する。紫外光によるアブレーションにより発生したイオンを飛行時間型質量分析器で計測する。別の方法では,そのパルスレーザー光を試料表面に集光照射し,金属探針に塗布したマトリックス分子と試料との光吸収イオン化相互作用により発生したイオンを計測する。現在は,個々の部品について真空中での動作確認を実施しているところである。
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