2014 Fiscal Year Research-status Report
星間分子探査に備えた分子･分子イオンのテラヘルツ域回転遷移周波数の精密測定
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26400226
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
松島 房和 富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 教授 (40142236)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森脇 喜紀 富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 教授 (90270470)
小林 かおり 富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 准教授 (80397166)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 分子分光 / 遠赤外 / 分子イオン / 星間分子 / 量子エレクトロニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年の電波天文学はテラヘルツ（遠赤外）領域へと進展しつつあり、ALMAをはじめとする国際観測プロジェクトがいくつも稼動している。これを支える実験室の高精度分光研究の役割は大きい。そこで、本研究では世界唯一の波長可変コヒーレント光源型遠赤外分光計を用いて、主に星間分子として重要な分子・分子イオンについて、それらの回線遷移周波数を数十kHzの高精度で測定する。
26年度は以下の2つの目標に向かって進めた。
（１）イオン生成のための圧力微調整機構の改良とCH+イオンの測定。星間イオンとして大事なCH+イオンを実験室で分光するためには、負グロー拡張型のイオンセル中に微量なメタンガスを注入する技術が必要である。これまで手持ちの流量コントローラーでは微量なコントロールができないため、あらたにこれを可能とするマスフローコントローラーを導入した。今年度はイオンの測定までは行かなかったが、測定系の改造まで進展した。次年度、HCO+の分光が終わってからCH+の測定に取り掛かる。
（２）HCO+イオンとその同位体イオンの分光。HCO+イオンも星間イオンとして重要であり、その回転遷移周波数の精密測定が必要である。すでに前年度までに何本かを測定してあったが、今年度本格的に測定をおこなった。これまでにほぼ予定通りの進展で、炭素12、水素(H,D)のH12CO+,D12CO+、さらに炭素13、水素(H,D)のH13CO+,D13CO+について測定が進み、分子定数などを改良できた。これらは国際会議でも発表している。進展が順調であるので、このまま酸素18の同位体についても測定を拡張することにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
年度前半は病気療養のため実験をひかえていたが、年度後半から予定の分子イオンＣＨＯ＋（炭素13同位体と重水素同位体も含む）の測定を進め、一応予定の測定をおこなうことができた。結果が順調であるので、次年度の予定に加え、酸素18同位体の測定へも拡張することにした。
CH+イオンの測定に備えて微量流量コントローラーを導入し、そのための実験系を改造しつつある。当初の予定では実際の測定にかかる予定であったが、測定は次年度に繰り入れることにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
炭素13と通常の水素からなるＨＣＯ＋イオンについて、求めた分子定数の誤差がまだ十分に小さくなっていないので、この原因を探り、必要なら、再測定をおこなう。その後、酸素18と水素・重水素のＨＣＯ＋同位体について測定をおこなう。
さらに、これまで信号が見えていないＣＨ＋イオンについて、昨年度調達できた微量流量コントローラーを用いた測定系に改装して信号検出を試みる。
これらイオンの測定をおこないつつ、当初予定のD2H+イオンと、H3O+イオンの測定をおのなう。
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| Causes of Carryover |
26年度にＨＣＯ＋イオンの炭素13同位体の測定を行い、少量の試料分子でもたくさんのスペクトル線が測定可能であることがわかった。そこで、酸素18の同位体についても測定の可能性が開け、その同位体の測定を率先しておこなうため、酸素18の同位体を購入することにした。この同位体は高額である為、26年度の配分額の一部でも次年度にまわして合算して有効に使いたいという理由からである。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
酸素18のＣＯガスを優先的に購入することのほかはほぼ当初の計画と同様である。
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