2022 年度研究成果報告書

２次元２色波形制御パルスを用いた強レーザー場反応制御の機構解明と反応経路の開拓

研究課題

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研究課題/領域番号	19K15515
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分32010:基礎物理化学関連
研究機関	国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構
研究代表者	遠藤友随国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所光量子科学研究部, 主任研究員 (60823929)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード	強レーザー場 / 超高速分子ダイナミクス / 極短パルス / 反応制御 / ２色レーザーパルス
研究成果の概要	強レーザー場中の単分子解離反応において、解離経路を理解する上で重要な電子励起状態を決定する新たなアプローチを実証した。本研究で用いた光電子-光イオン運動量画像同時計測法は長時間のデータ積算が必要で、特に位相制御2色レーザーパルスを用いた実験では位相揺らぎに起因するデータの低品質化が課題であった。本研究では、位相制御2色レーザーパルスの電場波形をシングルショットで計測し、運動量画像の計測データとタグ付けする新たなデバイスの開発と評価を行った。作製したデバイスを用いることで高品質なデータの取得が可能となった。
自由記述の分野	強レーザー場化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究ではこれまで直接観測されていなかった強レーザー場中の電子再衝突過程による分子励起過程およびその後の解離過程を捉えることに成功した。特に、電子再衝突によって生成した電子励起状態を決定する新しいアプローチを実証した上で、その精度を向上させるためのデバイスを新たに構築し、その評価を行なった。本研究で実証した手法は、強レーザー場中で誘起される様々な分子の解離反応にも適用可能である。解離反応は最も単純な化学反応の１つであり、その理解は強レーザー場を用いた分子反応制御だけでなく、多様な化学反応の理解およびその制御に重要な指針を与えると期待される。