| 研究課題/領域番号 |
26600123
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
沖野 友哉 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究領域, 研究員 (40431895)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | アト秒 / 円偏光 / 二色性分光 |
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| 研究実績の概要 |
本年度は、昨年度に引き続き円偏光アト秒パルスを発生させるための基盤技術の開発および円二色性分光を実施するための高空間分解能運動量画像計測装置の設計および開発を行った。
装置設計上、必要な３次元直接モンテカルロ法を用いたガスセル形状の最適化が必要であるが、昨年度はシミュレーションコードの作成にとどまり、計算処理速度が不十分であった。本年度は、計算コードのデバッグおよび並列化を行った。
また、イオン光学設計ソフトウェアSIMIONを用いて、二色性分光を行うために不可欠な高空間分解能運動量画像計測装置の設計を行った。多層電極構造の採用することで、設計上10 meV以下の運動量分解能を達成できる運動量画像計測装置とした。また、蒸気圧が低い分子（キラル分子）および磁性固体材料を試料として用いることが可能な運動量画像計測装置となるように、試料面自体をリペラー電極とする配置する装置とした。試料は中空の超高真空対応XYステージ上に設置することによってレーザー光の照射位置を走査可能とした。蒸気圧が低い分子量が大きい分子については、レーザー誘起音響脱離法を用いて金属薄膜表面に物理吸着させた分子を中性脱離させることによって真空中に導入を行うことが可能である。また、超高真空対応下での計測が可能となるように、装置内部の光学部品および配線は超高真空対応のものを採用し、10-7 Pa以下の真空度を達成している。現在、装置の製作および組み上げは完了しており、性能評価を行う段階である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
計画当初は、円偏光高調波の発生まで行う予定であったが、シミュレーションコードのコードの並列化および修正に大幅な時間を費やしたため、着手できていない状況である。一方で、二色性分光を行うために必要であるキラル分子の高密度真空導入装置の備えた超高真空対応高分解能運動量画像計測装置の設計および製作は当初の計画通り完了しており、平成28年度は装置の性能評価および円偏光高調波の発生および二色性分光への適用を行う予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
高密度キラル分子真空導入装置および高分解能運動量画像計測装置の性能評価を行う。アラニン分子を試料として用いて、分子密度の最適化を行うとともに、運動量画像計測装置の性能評価を行う。別研究プロジェクトで開発中の全てのフラグメントイオン種を同時に観測可能な計測手法を導入することにより、アラニン分子から生成する全てのフラグメントイオンの運動量画像計測を行う。並行して、円偏光高調波を発生させるためのガスセルの製作を行い、円偏光高調波の発生を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究実施にあたり、装置設計のためのシミュレーションコードの並列化に想定以上の時間を要したために十分な実験時間を確保できておらず、円偏光高調波発生のためのガスセルの製作に至っていないため、次年度使用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
円偏光高調波発生のためのガスセルの製作およびキラル分子試料の導入部に用いる。
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