| 研究課題/領域番号 |
19K15507
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
村松 悟 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 助教 (40837796)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 金属クラスター / 極低温分光 / 光解離分光 / イオントラップ / 飛行時間型質量分析 / エレクトロスプレーイオン化 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，配位子によって表面保護された金属クラスターの湿式合成メカニズムを気相分光によって明らかにすることを目的としている。具体的に，合成系中に生成する中間体を気相中に導入・質量選別し，気相分光法を適用することでその構造を調べることを目指している。特に本研究では，そのために必要な新規エレクトロスプレーイオン化-極低温光解離分光装置を設計・製作することに取り組んでいる。2020年度は以下の成果を得た。
(1) 四重極イオントラップ（QIT）中に捕捉されたイオンを高効率に検出するための飛行時間型質量分析計の改良を行った。具体的に，イオン加速電極およびイオン光学系をイオン光学シミュレーションに基づき設計し，それらを製作し，装置に実装した。
(2) 昨年度に設計を行ったQITユニットの製作を進め，装置に実装した。QITをヘリウム冷凍機に接続することで~4 Kまで冷却することができるようになっており，バッファガスを介したトラップ内イオンの冷却が可能である。
(3) 上記(1), (2)を組み合わせ，動作確認を行った。エレクトロスプレーイオン化（ESI）法によって真空装置内に導入された種々のイオンを対象に，それらを(2)のQIT中に捕捉して(1)の電極系を備えた質量分析計を用いて検出する（質量スペクトルを取得する）ことに成功した。
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| 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
年度始めにイオントラップを導入した際には，捕捉された試料イオンを検出することができず，当初の想定以上の時間をかけた試行錯誤を要した。しかし，最終的に飛行時間型質量分析計の構造を精査することでイオンの検出を達成し，今では種々の試料の分析が可能となった。このように装置開発は着実に進行しており，おおむね順調な進展と判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
QIT中のイオンに対する光解離分光を実現する。具体的に，イオン捕捉中のQIT内にレーザー光を照射し，そこで生成する娘イオンの質量分析を行うことができるように装置の立ち上げを進めていく。レーザーは現有のものを使用できる環境が整っている。最終的には，エレクトロスプレー法で真空導入した金属クラスターおよびその合成中間体の紫外・赤外スペクトルを取得することで，その構造を決定することに挑む。
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