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2019 年度 実績報告書

ファイバーコムを利用した広波長域・高分解能統合レーザー分光システムの開発と展開

研究課題

研究課題/領域番号 16K05673
研究機関福岡大学

研究代表者

御園 雅俊  福岡大学, 理学部, 教授 (40314471)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード高分解能レーザー分光 / 分子スペクトル / 光周波数コム
研究実績の概要

研究期間を通じ、Erドープファイバー光周波数コムの周波数安定化を行った。すなわち、GPS衛星に搭載されたセシウム原子時計からの基準信号を利用し、光周波数コムのモード間隔およびオフセット周波数を安定化した。制御システムを調整することによって、終日連続運転を可能にした。この光周波数コムが設置されている建物は、築45年で断熱、防振とも不安があるものなので、このような劣悪な環境下で上記の安定度が得られたのは大きな達成である。
この光周波数コムと、平成28年度に導入した単一モードTi:Sapphireレーザーを組み合わせて、高分解能分光システムを完成させた。これは、単一モードレーザーと光周波数コムとのビートをとり、音響光学周波数シフターを利用して制御することによって長時間の連続測定を行うものである。GPS衛星搭載のセシウム原子時計に安定化されたErコムを基準として、単一モードTi:Sapphireレーザーの周波数を精密に制御したまま掃引するシステムを開発した。このレーザー光を利用して1,2-ベンズアントラセンの超音速分子線を利用した高分解能分光測定を行った。
最終年度は完成したシステムを利用して、1,2-ベンズアントラセン、ペリレン、9-メチルアントラセン等の多環芳香族化合物の高分解能分光計測を行った。サンプル分子は真空チャンバー内でパルスノズルから噴出することによって超音速分子線とした。
さらに、得られたスペクトルを解析し、多環芳香族化合物の電子励起状態の詳細な構造や状態間相互作用について詳細な解析を行った。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 9件)

  • [雑誌論文] Large amplitude motion in 9-methylanthracene: High-resolution spectroscopy and Ab Initio theoretical calculation2020

    • 著者名/発表者名
      Baba Masaaki、Kanaoka Ayumi、Nishiyama Akiko、Misono Masatoshi、Ishimoto Takayoshi、Udagawa Taro
    • 雑誌名

      Chinese Journal of Chemical Physics

      巻: 33 ページ: 8~12

    • DOI

      10.1063/1674-0068/cjcp1910188

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic and vibrational structure in the S0 and S1 states of corannulene2019

    • 著者名/発表者名
      Kanaoka Ayumi、Tohyama Hiromi、Kunishige Sachi、Katori Toshiharu、Nishiyama Akiko、Misono Masatoshi、Nakayama Naofumi、Sakurai Hidehiro、Tsuge Masashi、Baba Masaaki
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 151 ページ: 234305~234305

    • DOI

      10.1063/1.5129852

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coriolis interaction of small and large aromatic hydrocarbons2019

    • 著者名/発表者名
      Baba Masaaki、Kanaoka Ayumi、Tohyama Hiromi、Katori Toshiharu、Kunishige Sachi、Nishiyama Akiko、Misono Masatoshi
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Spectroscopy

      巻: 360 ページ: 49~54

    • DOI

      10.1016/j.jms.2019.04.012

    • 査読あり
  • [学会発表] STUDY OF LARGE AMPLITUDE MOTIONS OF METHYL GROUP IN 9-METHYLANTHRACENE BY HIGH-RESOLUTION SPECTROSCOPY2020

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Misono, Sho Yamasaki, Shunji Kasahara, Akiko Nishiyama, and Masaaki Baba
    • 学会等名
      International Symposium on Molecular Spectroscopy 75th Meeting, Champaign-Urbana
    • 国際学会
  • [学会発表] LARGE AMPLITUDE MOTIONS IN THE S1 STATE OF ACETALDEHYDE2020

    • 著者名/発表者名
      Shunji Kasahara, Akira Shimizu, Kosuke Nakajima, Masatoshi Misono, and Masaaki Baba
    • 学会等名
      International Symposium on Molecular Spectroscopy 75th Meeting, Champaign-Urbana
    • 国際学会
  • [学会発表] Comb-referenced Spectroscopy of polycyclic aromatic hydrocarbons2020

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Misono, Sho Yamasaki, Shunji Kasahara, Akiko Nishiyama, and Masaaki Baba
    • 学会等名
      International Symposium on Molecular Spectroscopy 75th Meeting, Champaign-Urbana
    • 国際学会
  • [学会発表] 光周波数コムを基準とした多環芳香族炭化水素の高分解能分光2020

    • 著者名/発表者名
      御園雅俊, 山崎翔, 笠原俊二, 西山明子, 馬場正昭
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
  • [学会発表] 光周波数コムを周波数基準とした1,2-ベンズアントラセンの高分解 能分光2020

    • 著者名/発表者名
      御園雅俊, 山崎翔, 笠原俊二, 西山明子, 馬場正昭
    • 学会等名
      第20回分子分光研究会
  • [学会発表] 光周波数コムで制御された Ti:Sapphire レーザーによる多環芳香族炭化水素の高分解能分光2020

    • 著者名/発表者名
      山崎翔, 御園雅俊, 笠原俊二, 西山明子, 馬場正昭
    • 学会等名
      第20回分子分光研究会
  • [学会発表] High-resolution spectroscopy of polyaromatic hydrocarbons with a single mode Ti:Sapphire laser disciplined by an optical frequency comb2019

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Misono, Sho Yamasaki, Shunji Kasahara, and Masaaki Baba
    • 学会等名
      International Symposium on Molecular Spectroscopy 74th Meeting, Champaign-Urbana
    • 国際学会
  • [学会発表] CH3 INTERNAL ROTATION IN 9-METHYLANTHRACENE2019

    • 著者名/発表者名
      Masasaki Baba, Masatoshi Misono, and Jon T. Hougen
    • 学会等名
      International Symposium on Molecular Spectroscopy 74th Meeting, Champaign-Urbana
    • 国際学会
  • [学会発表] ELECTRONIC AND VIBRATIONAL STRUCTURE OF BUCKY BOWL2019

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Baba, Ayumi Kanaoka, Masatoshi Misono, Hedehiro Sakurai, Masashi Tsuge, Pavithraa Sundararajan, and Yuan-Pern Lee
    • 学会等名
      International Symposium on Molecular Spectroscopy 74th Meeting, Champaign-Urbana
    • 国際学会
  • [学会発表] Frequency control of a single mode Ti:Sapphire laser with reference to an optical frequency comb2019

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Misono, Sho Yamasaki, Akiko Nishiyama, Shunji Kasahara, and Masaaki Baba
    • 学会等名
      The 3rd Asian Workshop on Molecular Spectroscopy, Hefei, China
    • 国際学会
  • [学会発表] Structure and Excited-state Dynamics of Corannulene2019

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Kanaoka, Masaaki Baba, Masatoshi Misono, Masashi Tsuge, Pavithraa Sundararajan, and Yuan-Pern Lee
    • 学会等名
      The 3rd Asian Workshop on Molecular Spectroscopy, Hefei, China
    • 国際学会
  • [学会発表] High-resolution spectroscopy of 9-methylanthracene2019

    • 著者名/発表者名
      Masasaki Baba, Ayumi Kanaoka, Masatoshi Misono, and Jon T. Hougen
    • 学会等名
      The 3rd Asian Workshop on Molecular Spectroscopy, Hefei, China
    • 国際学会
  • [学会発表] 光周波数コムを基準としたレーザー光周波数制御と高分解能分光への応用2019

    • 著者名/発表者名
      御園雅俊
    • 学会等名
      テラヘルツ分子科学研究会
  • [学会発表] 光周波数コムを利用した高分解能分光2019

    • 著者名/発表者名
      御園雅俊
    • 学会等名
      高分解能分子分光シンポジウム2019京都
  • [学会発表] 光コムによる単一モードTi:Sapphireレーザーの周波数制御2019

    • 著者名/発表者名
      御園雅俊, 山崎翔, 西山明子, 笠原俊二, 馬場正昭
    • 学会等名
      第19回分子分光研究会

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公開日: 2021-01-27  

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