2002 Fiscal Year Annual Research Report
イオントラップパルス電子回折法による原子・分子クラスターの構造決定と反応追跡
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14740323
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
星名 賢之助 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (60292827)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山内 薫 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (40182597)
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| Keywords | イオントラップ / 飛行時間型質量分析器 / アニリンカチオン / 光イオン化 / 気体電子回折 / クラスターイオン |
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| Research Abstract |
平成14年度は、RFイオントラップ(以下RFトラップ)装置の立ち上げおよび性能評価を行った。RFイオントラップ(米国Jordan社製:C-1251)を飛行時間(TOF)型質量分析器付の真空チェンバー中に設置した。そして、RFトラップの捕捉性能を、捕捉されたイオン種をパルス電場で引き出しTOFスペクトルを測定することにより評価した。成果を以下にまとめる。
(1)トラップ電極内に導入されたアニリン分子を紫外レーザー(〜293nm)により共鳴2光子イオン化し、アニリンカチオンを生成させた。イオン化の過程において、多光子イオン化による解離も起きるため、RFをかけずに測定したTOFスペクトルではアニリンカチオンだけでなく、より小さい質量を持つフラグメントイオンも観測された。一方、イオン化レーザー照射後、周波数1kHz、振幅1.5kVのRF電場をかけてアニリンカチオンをトラップした後、パルス電場で引き出しTOFスペクトルを測定したところ、アニリンカチオンのみが観測され、フラグメントイオンは観測されなかった。この結果から、複数のイオン種の中から、RFトラップ内にアニリンカチオンのみを選択的に補足したことを示しており、イオン生成過程において複数のイオン種が生成されても、特定の質量のイオンのみを選択的に補足することが可能であることが示された。
(2)(1)でトラップされたアニリンカチオンに別の紫外レーザー光を照射することにより、アニリンカチオンの光解離反応を調べた。光解離レーザー照射後、パルス電場により光解離フラグメントイオンを引き出し、TOFスペクトルを測定した。解離生成物イオンはC_nH_m^+(またはC_<n-1>NH_m^+)(n=1-6)で表される。また、光解離レーザーの波長を変えてTOFスペクトルを測定することにより、解離反応経路の励起波長依存性が初めて明らかとなった。
以上の成果より、本RFトラップ装置を用いることにより、原子・分子クラスターイオンの選択的捕捉、および捕捉されたクラスターイオンの光解離反応の追跡の可能性が示され、RFトラップ装置とパルス電子回折法と組み合わせた実験をする準備が整った。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] K.Hoshina: "Direct observation of molecular alignment in an intense laser field probed by pulsed gas electron diffraction"J.Chem.Phys.. 118. 6211-6221 (2003)
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[Publications] K.Hoshina: "Direct observation of molecular alignment in an intense laser field by pulsed gas electron diffraction I : observation of anisotropic diffraction pattern"Chem.Phys.Lett.. 353. 27-32 (2002)
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[Publications] K.Hoshina: "Direct observation of molecular alignment in an intense laser field by pulsed gas electron diffraction II : analysis of anisotropic diffraction pattern"Chem.Phys.Lett.. 353. 33-39 (2002)
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[Publications] M.Kono: "Photofragment emission yield spectroscopy of acetylene in the D^1Π_u, E^1A and F^1Σ_u^+ states by vacuum ultraviolet and infrared vacuum ultraviolet double-resonance laser excitations"J.Chem.Phys.. 117. 1040-1046 (2002)
