放射光を用いた強光子場中分子の動的挙動の解明

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15035216
• 研究機関: 高エネルギー加速器研究機構
• 研究代表者: 足立 純一 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助手 (10322629)
• キーワード: 強光子場 / 内殻励起 / 光電離ダイナミクス / コインシデンス計測 / 放射光

研究概要

本研究の目標は、パルスレーザーにより作り出される10^<12>W/cm^2程度の光子場中におかれた分子の幾何構造および電子的構造の変化を、軟X線領域の放射光を利用して調べる手法を確立することである。そして、明らかにされていないドレスト状態分子の内殻過程(励起・電離・脱励起)を調べる。
まず、通常環境下にある分子について分子座標系光電子角度分布(molecule-frame photoelectron angular distribution ; MFPAD)に関する研究を進めた。MFPAD測定に基づく分子の光電離ダイナミクスに関する研究は、本研究課題における重要な1つのステップである。なぜなら、MFPAD測定から光電離現象に関する詳細な情報が得られ、その情報は強光子場中分子の光電離過程と比較するのに必要不可欠なためである。そこで、CO分子の炭素1s光電離に関する振動準位を分離したMFPADの解析を進め、その成果を論文発表することができた。その結果は、分子の向きを固定しただけでなく、ある核間距離周辺での光電離の情報が得られる可能性を示唆している。また、NO分子の多重項状態を分離した窒素1s光電離過程に関する解析を進めた。さらに、MFPAD測定や光イオン角度分布測定などをより効率よく行うことができるようにするため、光電子・光イオンの運動量画像法に基づく同時計測装置(coincident velocity-map imaging spectrometer ; CO-VIS)の開発を行ってきた。このCO-VIS装置を用いて、放射光による、光電子・光解離イオンの同時計測のテスト測定を行うことができた。現在、CO-VIS装置を用い、ナノ秒パルスYAGレーザーの照射により放出される電子・イオンを同時計測する実験を準備している段階である。

研究成果

• [文献書誌] 足立純一, 穂坂綱一, 他6名: "Angular distributions of vibrationally resolved C 1s photoelectrons from fixed-in-space CO molecules : Vibrational effect in the shape-resonant C 1s photoionization of CO"J.Electron Spectrosc.Relat.Phenom.. (印刷中). (2004)
• [文献書誌] 穂坂綱一, 足立純一, 他4名: "Multiplet-specific N 1s photoelectron angular distributions from the fixed-in-space NO molecules"J.Phys.B. 37. L49 (2004)
• [文献書誌] 穂坂綱一, 足立純一, 高橋正彦, 柳下明: "N 1s photoionization cross sections of the NO molecules in the shape resonance region"J.Phys.B. 36. 4617 (2003)
• [文献書誌] 足立純一, 穂坂綱一, 他6名: "Shape-resonance-enhanced vibrational effects in the angular distributions of C 1s photoelectron from fixed-in-space CO molecules"Phys.Rev.Lett.. 91. 163001 (2003)