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2019 年度 研究成果報告書

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

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研究課題/領域番号 18K18790
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
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  独立行政法人労働者健康安全機構労働安全衛生総合研究所, 作業環境研究グループ, 任期付研究員 (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 / レーザープラズマ / 深紫外光 / イオンモビリティ / 異性体 / 惑星状星雲 / 光電離領域
研究成果の概要

高温天体の近傍で紫外線によって駆動される光異性化過程に注目し、異性体存在量や存在比を決定づけるメカニズムの解明を目的とした。反応ダイナミクスを実験的に調べるために、レーザープラズマ光源を用いた波長100-200 nmの深紫外光の生成と、イオンモビリティ分析法を用いた分子イオンの異性体分離技術の開発を行った。光源開発においては新規ビームラインを設置して目的とする深紫外光を得ることに成功し、原子構造計算コードFACによる理論計算を用いたスペクトル解析も進めた。異性体分離については電子衝撃イオン源、エレクトロスプレーイオン源を用いて分子イオンを生成して分析管まで安定に輸送することができた。

自由記述の分野

原子分子物理

研究成果の学術的意義や社会的意義

同組成で形が異なる分子(例えばHCOとHOC)は互いに異なった振る舞いを示すため、これらを区別することは重要である。近年宇宙観測においても深紫外光によって分子の光異性化が起こっていることが示唆されている。一方で異性体同士は質量が同じため通常の質量分析法で分離することはできない。本研究では、波長可変の深紫外光源と、異性体分離という2本立ての技術開発を実現したものであり、宇宙科学に限らず、物理、化学分野での実験研究を通じた学問的、社会的な貢献が期待できるものである。

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公開日: 2021-02-19  

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