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放射光源から得られる硬X線を典型的な構造を有する何種類かの有機分子試料に照射し、生成するイオンのイオンイメージング計測および解析手法の開発を進めた。今年度は試料として、サイズの異なる鎖状分子試料、構造異性体を有する芳香族試料を取り上げた。特に、フッ素を含む芳香族分子を試料とすることで、イオンイメージングによって解離前の分子形状が明瞭に区別できることを確認した。さらに、イオン収量の詳細な解析を行い、構造異性や分子サイズによる分子内での電荷分配の系統的な違いを見出た。実験データに基づいて構造・分子サイズによる電荷移動の違いについて検討した。本研究の成果により、高エネルギーX線を用いる単一分子中の電荷移動計測の可能性が示された。
次世代の放射光源である自由電子レーザーを用いた実験手法の開発を進めた。極紫外自由電子レーザー(EUV-FEL)を励起光源とした多重同期計測実験を行い、特に希ガスクラスターの多光子吸収過程を、同期計測法を用いて研究を行った。今年度は特に、運動量画像計測法に基づく荷電粒子計測装置による研究を進め、高強度のFEL照射による多光子吸収過程に伴い放出される多数の電子・イオンのエネルギースペクトル及びFELの偏光方向に対する異方性に関する情報の取得を行った。ネオン・クラスターやキセノン・クラスターでの電子スペクトル計測から、FEL照射によるクラスターの多光子吸収過程に関する情報を得ることに成功した
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