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2018 年度 実績報告書

レーザーアシステッド電子衝突イオン化による分子内電子波動関数の超高速測定

研究課題

研究課題/領域番号 17K14431
研究機関東京大学

研究代表者

廣井 卓思  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (20754964)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード電子状態 / 電子衝突イオン化 / 強光子場科学 / 電子衝撃励起
研究実績の概要

平成29年度までで完成した電子衝撃イオン化観測装置について、低速電子用の検出器にスキマーを導入することによって、入射電子パルスがビームダンパーに衝突した際に発生する二次電子由来のノイズを1 %未満まで減らすことに成功した。その後、校正及び電子パルスの強度調整を精密に行うことにより、エネルギー分解能を1 eV未満に抑えた上で、当初の計画通り、強レーザー場中での電子散乱及び電子衝撃イオン化の観測を行った。その結果として、レーザーアシステッド弾性電子散乱(LAES)を観測することに成功した。飛行時間型電子分析器を用いたLAESの観測は、世界的に見ても我々の研究グループでしか達成しておらず、超短パルスを用いたLAESの観測の高効率化にとって重要な成果である。
これに加えて、電子衝撃励起に続く多光子イオン化過程を、複数の希ガスや分子に対して観測することに成功した。これは実験当初に計画していなかったことであるが、様々な条件での実験及び詳細な解析を重ねた結果、分子の高励起振電状態を観測する新しい手法として有用であることが明らかとなった。本過程の存在自体はすでに報告があったものの(Phys. Rev. Lett., 94, 153201 (2005))、本手法をコインシデンス測定により高励起振電状態の解析に用いることができることを示した点で、重要な研究成果であると考えている。
レーザーアシステッド電子衝撃イオン化(LAEII)に関しては、レーザー場存在下における微分散乱断面積のわずかな上昇は見られたものの、より長時間の積算により明確な違いを観測する必要があると考えている。この点については、高繰り返しパルスレーザーの導入によって解決されるものと考えている。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] Photoionization of excited states of rare gas atoms prepared by electron impact excitation2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hiroi, Yuya Morimoto, Reika Kanya, Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
  • [学会発表] Electron impact excitation spectroscopy of Highly excited H22019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hiroi, Yuya Morimoto, Reika Kanya, Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      The 4th STEPS Symposium on Photon Science
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Electron impact excitation spectroscopy of excited H2 molecule2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hiroi, Yuya Morimoto, Reika Kanya, Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      第35回化学反応討論会
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of an apparatus for femtosecond laser-assisted (e,2e) experiments2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hiroi, Yuya Morimoto, Reika Kanya, Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      XXI International Conference on Ultrafast Phenomena
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of an apparatus for femtosecond laser-assisted (e,2e) experiments2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hiroi, Yuya Morimoto, Reika Kanya, Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      International Symposium on Ultrafast Intense laser Science 2018
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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