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2018 年度 実施状況報告書

星間分子の光異性化と化学組成への影響:低温イオンモビリティー実験による探究

研究課題

研究課題/領域番号 18K18790
研究機関立教大学

研究代表者

中野 祐司  立教大学, 理学部, 准教授 (20586036)

研究分担者 高谷 一成  千葉大学, 予防医学センター, 特任助教 (20804298)
植田 寛和  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 任期付研究員 (20705248)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
キーワード光異性化 / 星間分子 / イオン移動度
研究実績の概要

異性体分離した星間分子イオンを超高真空チャンバー内に生成・トラップして,光異性化プロセスを観測することを目的とし,イオン移動度スペクトロメトリー装置のセットアップを行った。光源ビームラインと整合させるために架台を製作して装置を再構成し,電子衝撃型イオン源と四重極質量分析器,および前後のイオン輸送光学系の制御システム整備を行った。C3H7O+イオンを用いて移動度測定のテストを行うために,試料ガスとして2-ブタノール(C4H10O)を用い,電子衝撃エネルギー150 eVにてイオン化したところ,ガスセル入口のアパーチャにて最大で10 nA程度のイオン電流が観測された。
同時に,波長100-200 nmの深紫外光を利用するためにレーザープラズマを用いた光源開発をスタートした。既設のレーザープラズマ光源に深紫外ビームラインを増設するため,FACコードを用いた発光スペクトルシミュレーションを行い,汎用の分光器を用いたセットアップを設計した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究で計画している、①星間分子イオンの生成、②異性体の分離、③真空紫外光の生成、のうち、電子衝撃型イオン源による分子イオン生成と、異性体分離のためのMS装置セットアップが完了している。また、真空紫外光の発生については、レーザープラズマ光源を用いたテスト測定の準備が順調に進行である。以上のとおり、全体としておおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

当初計画通り,星間分子イオンの異性化分離を行い,トラップしたイオンの光異性化反応の観測を目指す。

次年度使用額が生じた理由

IMS装置の冷却機構の一部について発注可能期間までに仕様が確定しなかったため,予算を繰越し,引き続きシミュレーションを行った。次年度に当初予定通り執行予定である。なおこの軽微な変更により研究全体の実施計画に影響はない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A cryogenic linear ion trap beamline for providing keV ion bunches2018

    • 著者名/発表者名
      Menk S.、Bertier P.、Enomoto Y.、Masunaga T.、Majima T.、Nakano Y.、Azuma T.
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 89 ページ: 113110~113110

    • DOI

      10.1063/1.5051044

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] An experimental study of the UV-induced photo-isomerization of interstellar molecules2018

    • 著者名/発表者名
      Yuji Nakano
    • 学会等名
      International workshop on Interstellar Matter 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Status of the cryogenic ion storage ring RICE2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakano,R Igosawa,S Iida,S Okada,M Lindly,S Menk,R. Nagaoka,T. Hashimoto,S. Yamada,T. Yamaguchi,S. Kuma,T Azuma
    • 学会等名
      19th International Conference Physics of Highly Charged Ions
    • 国際学会
  • [学会発表] An experimental study of the gas-phase ion-neutral reaction by merged-beam collisions2018

    • 著者名/発表者名
      R. Nagaoka,S Iida,M. Iizawa,S. Kuma,T Azuma,Y. Nakano
    • 学会等名
      International workshop on Interstellar Matter 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] 合流ビーム実験による低速イオン・中性衝突実験2018

    • 著者名/発表者名
      飯田 進平,中野 祐司
    • 学会等名
      第7回イオン移動度研究会
  • [学会発表] 移動管とレーザープラズマ光源を使った星間分子の光異性化の研究2018

    • 著者名/発表者名
      根本 拓海,飯田 進平,高谷 一成,植田 寛和,平山 孝人,中野 祐司
    • 学会等名
      第7回イオン移動度研究会
  • [学会発表] 極低温静電型イオン蓄積リングRICEを用いたN2O+の輻射振動冷却2018

    • 著者名/発表者名
      伊五澤涼, 中野祐司, 久間晋, 東俊行, 山口貴之
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
  • [学会発表] 合流ビーム実験に向けた中性ビーム源の開発 II2018

    • 著者名/発表者名
      飯澤正登実,飯田進平,小泉航,東俊行, 中野祐司
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
  • [学会発表] デュオプラズマトロンイオン源を用いた分子イオンビームの生成2018

    • 著者名/発表者名
      長岡諒祐, 小田中隼人, 濵島慶子, 飯澤正登実, 中野祐司
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
  • [備考] 立教大学理学部 中野研究室

    • URL

      https://www2.rikkyo.ac.jp/web/nakano/

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公開日: 2019-12-27  

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