| 研究課題/領域番号 |
19K22161
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| 研究機関 | 東京都立大学 |
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研究代表者 |
歸家 令果 東京都立大学, 理学研究科, 教授 (10401168)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| キーワード | 分子構造 / 電子回折 / 化学反応動力学 / クラスター / イオントラップ |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では、多原子分子イオンや分子錯合体イオンに対する「幾何学的構造の直接的計測」を実現するために、イオントラップによって質量選別された分子イオンや分子錯合体イオンの幾何学的構造の変化を計測する手法である「時間分解捕捉イオン電子回折法」を開発し、それらのイオン種の反応ダイナミクスを幾何学的構造変化として解明することを目的としている。
令和２年度の当初の計画では、解離性光イオン化によって生成したCCl3+イオンをイオントラップで質量選択的に捕捉し、電子線を照射することによって、捕捉イオンからの電子回折像を取得する予定であった。そして、電子回折像を解析することによって、CCl3+イオンの幾何学的構造を決定する計画であった。
令和２年度の研究実績としては、当初の計画通り、解離性光イオン化によって生成したCCl3+イオンをイオントラップで質量選択的に捕捉し、電子線を照射することによって、捕捉イオンからの電子回折像を取得できた。そして、電子回折像を解析することによって、CCl3+イオンの幾何学的構造を決定した。この成果は分子イオンの電子回折像の取得に成功した世界初の例であり、分子イオンの幾何学的構造を実験から決定することができることを示す重要な成果といえる。
また、当初の計画以上の成果として、開発した捕捉イオン電子回折装置の汎用性を検証することを目的として、SF5+イオンに対するイオントラップによる質量選択的捕捉実験を実施した。その結果、SF5+イオンであっても電子回折像の取得は十分に可能であることを確認した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
当初の計画通り、CCl3+イオンの電子回折像の取得に成功した成果に加えて、SF5+イオンに対する予備実験を実施することができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和２年度に研究代表者の所属が東京都立大学に変わり、新たな研究室を立ち上げることになったが、実験装置は旧所属の東京大学に設置したままの状態である。今後の研究をさらに推進するために、令和３年度は捕捉イオン電子回折装置を現所属である東京都立大学に移設する計画である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
ビームダンパー装置の開発費が想定した金額よりも大幅に安価で済んだ点、コロナ禍により出張旅費が生じなかった点などによって、当該年度の所要額が少なくなった。また、研究費を費やさなくても研究が当初の計画よりも順調に進んだことも大きな理由である。
一方で、次年度は実験装置を東京大学から東京都立大学へ移設する予定であり、差額は移設費として使用する予定である。また、移設に伴って様々な関連物品を新たに購入する必要が予測され、そのための物品費として利用する。
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