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2010 年度 実績報告書

イオン蓄積リングを用いた冷イオン分子分光と輻射冷却過程の分光学的追跡

研究課題

研究課題/領域番号 19350015
研究機関首都大学東京

研究代表者

城丸 春夫  首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (70196632)

研究分担者 兒玉 健  首都大学東京, 理工学研究科, 助教 (20285092)
奥野 和彦  首都大学東京, 理工学研究科, 客員教授 (70087005)
キーワードマクロ分子 / レーザー分光 / 炭素分子 / 静電リング / 輻射冷却
研究概要

本年度も首都大の静電リング(TMU E-ring)に様々』なイオンを周回させ、冷却過程の研究を行った。静電リング実験に関係する実験技術として、イオン源、位置有感飛行時間計測・解析技術の開発や高感度イオン検出器の開発も継続して行っている。
高温の直鎖炭素分子負イオンを蓄積し、レーザー分光を行ったところ、スペクトルには輻射による冷却の効果が明確に観測された。片方が水素で終端した直鎖炭素分子イオンの結果とともに2011年の国際学会で発表予定である。直鎖炭素分子に関しては、その生成過程を調べるために、高エネルギーイオンビーム照射の実験も行った。また金クラスター負イオン(2量体から7量体)を蓄積し、励起状態の寿命測定を行った。
一方、リング入射用のイオン源の開発としては、エレクトロスプレー型イオン源が完成し、リング入射が可能になったことが大きな前進であった。現時点ではプリトラップからパルス引き出しされるイオン数が10^2個前後と少ないことが問題として残っているが、メチレンブルー正イオンをリングに周回させることにより、蓄積寿命の測定やレーザー分光が可能であることを確認した。分光測定には時間がかかったが、イオンは比較的冷えているという結果が得られている。また、イオン源の温度を制御することにより、メチレンブルー正イオンに付着した水分子のサイズ(n)依存性に特異的な魔法数(n=1-3が存在せず、n=24個が特異的に強い)が出現することを見出し、分子軌道計算を参照して水和構造及び水クラスターの蒸発過程に関する知見を得た。
以上の研究成果は内外の学会で発表するとともに、一部は論文として発表した。リング蓄積したフタロシアニン亜鉛負イオンの温度測定実験の結果については現在投稿中で、査読者のコメントを受けて加筆している段階である。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (13件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Dissociation of methanol dications produced by electron capture with and without transfer ionization2011

    • 著者名/発表者名
      K.Hayakawa, 他3名
    • 雑誌名

      J.Phys, B : At.Mol.Opt.Phys.

      巻: 44 ページ: 075207

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of polyyne molecules from hexane by irradiation with intensefemtosecond laser pulses2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Sato, 他7名
    • 雑誌名

      CARBON 48, 1673-1676, (2010)

      巻: 48 ページ: 1673-1676

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetry in multiple electron capture revealed by radiative charge transfer in Ar dimer2010

    • 著者名/発表者名
      Matusumoto, 他11名
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett.

      巻: 105 ページ: 263202

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microhydration of the methylene blue cation in an electrospray ionsource

    • 著者名/発表者名
      T.Sato, 他9名
    • 雑誌名

      Eur.Phys.J.D

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiple-ionization and dissociation dynamics of rare gas dimer induced by highly charged ion impact

    • 著者名/発表者名
      Matusumoto, 他11名
    • 雑誌名

      Physca Scripta

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [学会発表] 高強度フェムト秒レーザーを用いた溶液内反応による新奇炭素クラスターの生成2010

    • 著者名/発表者名
      兒玉健, 佐藤祐旭, 城丸春夫, Joseph Sanderson, 藤野竜也, 和田資子, 若林知成, 阿知波洋次
    • 学会等名
      第4回分子科学討論会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20100900
  • [学会発表] Electron detachment of gold cluster anions in an electrostatic ring2010

    • 著者名/発表者名
      座間優, 松本淳, 城丸春夫, 阿知波洋次, 川口瑛司, 間嶋拓也, 田沼肇, 東俊行
    • 学会等名
      XV International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters
    • 発表場所
      Oaxaca
    • 年月日
      20100900
  • [学会発表] Microhydration of the methylene blue cation in an electrosprayion source2010

    • 著者名/発表者名
      T.Sato, 他9名
    • 学会等名
      XV International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters
    • 発表場所
      Oaxaca
    • 年月日
      2010-09-20
  • [学会発表] 炭化水素分子への高強度フェムト秒レーザー照射によるポリイン分子の合成2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤祐旭, 他7名
    • 学会等名
      第4回分子科学討論会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-09-14
  • [学会発表] Synthesis of polyyne molecules from hydrocarbons with different chain length by irradiation of intense femtosecond laser pulses2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Sato, 他7名
    • 学会等名
      第39回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2010-09-05
  • [学会発表] Charge Rearrangement and Dissociation Dynamics of Rare Gas Dieter Multiply Ionized by Highly Charged Ion2010

    • 著者名/発表者名
      J.Matsumoto, 他8名
    • 学会等名
      International Conference on Many Particle Spectroscopy of Atoms, Molecules, Clusters and Surfaces
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2010-09-05
  • [学会発表] Multiple-ionization and dissociation dynamics of rare gasdimer induced by highly charged ion impact2010

    • 著者名/発表者名
      J.Matsumoto, 他8名
    • 学会等名
      15th International Conference on the Physics of Highly Charged Ions
    • 発表場所
      Shanghai(招待講演)
    • 年月日
      2010-08-31
  • [学会発表] Absolute detection efficiencies of a micro channel plate2010

    • 著者名/発表者名
      S.Matoba, 他5名
    • 学会等名
      15th International Conference on the Physics of Highly Charged Ions
    • 発表場所
      Shanghai
    • 年月日
      2010-08-31
  • [学会発表] Kinetic energy distribution of Dissociating N_2 multiplyionized by low-energy collisions of Ar^<8+>2010

    • 著者名/発表者名
      K.Nakadai, 他5名
    • 学会等名
      15th International Conference on the Physics of Highly Charged Ions
    • 発表場所
      Shanghai
    • 年月日
      2010-08-30
  • [学会発表] Collisional double ionization of methanol sorted by charge state of scattered projectile2010

    • 著者名/発表者名
      K.Hayakawa, 他3名
    • 学会等名
      15th International Conference on the Physics of Highly Charged Ions
    • 発表場所
      Shanghai
    • 年月日
      2010-08-30
  • [学会発表] 金微粒子凝集体レーザーアブレーションによる金クラスター負イオンの生成とイオンビーム蓄積2010

    • 著者名/発表者名
      座間優, 他8名
    • 学会等名
      原子衝突研究協会年会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2010-08-11
  • [学会発表] アルゴン二量体イオンにおける分子内電子移動と解離ダイナミクス2010

    • 著者名/発表者名
      松本淳, 他8名
    • 学会等名
      原子衝突研究協会年会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2010-08-11
  • [学会発表] 孤立メチレンブルー正イオンの水和構造2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤智子, 他8名
    • 学会等名
      原子衝突研究協会年会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2010-08-11
  • [備考]

    • URL

      http://www.comp.tmu.ac.jp/physchem3/e_index.html

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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