研究課題
本研究では、光透過性の高い電極を利用して光検出の効率を向上したイオントラップ装置を新たに開発し、炭素分子負イオンの発する微弱な『ポアンカレ蛍光』の分光測定を目指す。ポアンカレ蛍光は宇宙空間のような孤立した環境下にある高振動励起状態の分子が逆内部転換を経て電子励起状態となって放出する蛍光である。本研究にて分子サイズや内部エネルギーの違いによる発光スペクトル変化からポアンカレ蛍光の特性について詳細解明を行うことが目標である。本年度は透明電極RFイオントラップ本体の作成を完了し、これまで開発を進めたイオン源部、イオン輸送部、高感度分光部と組み合わせてポアンカレ蛍光の高感度分光実施を目指した。イオントラップ作成では、透明電極部として半割したガラス管外周に透明導電体である酸化インジウムスズを蒸着して用いている。しかし蒸着過程で端部分の蒸着膜厚が予定より薄く、不均一になってしまうという問題が生じた。膜厚が薄い部分はその分抵抗値が大きくなってしまい、RF印加により大きな発熱が生じ、装置に熱損傷が生じる。そこで、半割ガラス管のサイズに合わせた薄い銅板を問題の端部分にあてがい、銅板を通じてRFを電極中心部へ印加することで端部分での発熱を回避した。問題の端部分はもともと蛍光観測において光がほとんど通らない領域であるため蛍光検出の立体角を妨げることはなく、本装置の性能を維持したまま問題の解決に成功した。現在はイオントラップ部直前までのイオン輸送を確認し、蛍光観測領域へのイオントラップおよび蛍光観測を目指している。本年度は上記問題の解決に時間を要したことに加え年度末にCOVID-19問題のため研究活動を停止せざるを得なかった。そのため研究に遅れが生じたものの、目標であるポアンカレ蛍光の系統的な高感度観測に向けて準備を整えることができたといえる。
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Physical Chemistry Chemical Physics
巻: 21 ページ: 1587～1596
10.1039/C8CP06368K
