清浄鉱物表面への水素原子の化学吸着と水素分子生成：低密度雲から分子雲への進化の鍵

氢原子在清洁矿物表面的化学吸附和氢分子的产生：从低密度云演化为分子云的关键

基本信息

批准号：
21H01143
负责人：
羽馬哲也
金额：
$ 11.32万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01143/
关键词：
星間塵ケイ酸塩鉱物水素原子水素分子化学吸着

项目摘要

本研究課題は，星間塵を構成する鉱物として最も重要なフォルステライト(Mg2SiO4)の表面における水素原子（H）と水素分子（H2）の化学吸着（化学結合による強い吸着）の可能性を探る実験装置の開発を行うことを目的としている．本年度は，設計した装置の組み上げならびに性能試験を行った．まず，水素分子や重水素分子(D2)を真空チャンバーに導入するためのガス導入系を作製した．次に化学吸着を調べるために必要な昇温脱離質量分析法を行う際に使用する四重極質量分析計の立ち上げを行った．その後，フォルステライト試料を固定するための試料ホルダー（無酸素銅とサファイア製）を組み上げ，10 Kヘリウム冷凍機に接続した．そして試料ホルダーが接続された10 Kヘリウム冷凍機（冷凍能力5 W以上@10 K）を，ICF356サイズの真空チャンバーに組み込んだ．10 Kヘリウム冷凍機を運転させるためには，水冷式のヘリウム圧縮機（発熱量最大7.2 kW）を動作させる必要があるが，真空チャンバーを設置した部屋には水冷用の循環水設備が備わっていないため，冷却水循環装置（冷却能力8.7kW以上）を設置することで水冷式ヘリウム圧縮機を動作させた．以上の作業を完了させたのち，真空チャンバーの真空排気試験を行ったところ，1週間の排気（ベーキング無し）で2×10^-7 Paの超高真空環境にまで到達したことを確認した．さらに10 Kヘリウム冷凍機を作動させたところ，試料ホルダーの末端部分（鉱物試料と接触する部分）は最低18 Kまで冷却されていることを確認し（測温はK熱電対で行った），本研究の目標である20 Kまでの冷却は無事に達成できた．

该研究主题旨在开发一种实验装置，探讨氢原子（H）和氢分子（H2）在玻璃石（MG2SIO4）表面上的化学吸附（通过化学键强吸附），这是最重要的矿物，是构成星际尘埃的最重要的矿物。今年，我们对设计设备进行了组装和性能测试。首先，为将氢分子和氘分子（D2）引入真空室的氢分子和氘分子（D2）准备了一个气体引入系统。接下来，发射了四极质谱仪，用于执行调查化学吸附所需的温度升压质谱仪。之后，将样品持有人（由无氧铜和蓝宝石制成）用于固定易晶液样品并将其连接到10K氦冰箱。然后将连接样品持有人连接的10K氦冰箱（5W或更多 @10K的冷藏能力）掺入ICF356尺寸的真空室中。为了操作10K氦冰箱，必须操作水冷氦压缩机（加热能力高达7.2 kW），但是由于安装真空室的房间没有水冷循环系统，因此通过安装冷却水流循环设备（冷却水循环设备（冷却水）（8.7 kW或更多），可以操作水冷氦气压缩机。完成上述任务后，在真空室进行了真空排气测试，并确认真空室在一周的排气中达到了2×10^-7 PA的超高真空环境（无需烘烤）。此外，当操作10K氦冰箱时，可以证实样品持有人的末端部分（与矿物样品接触的部分）将冷却至最低18K（使用K热电偶进行了温度测量），并成功实现了这项研究的冷却。

项目成果

期刊论文数量（65）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Direct detection of OH radicals in the photolysis of liquid nonanoic acid using laser-induced fluorescence

使用激光诱导荧光直接检测液体壬酸光解中的 OH 自由基

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
S. Saito;N. Numadate;Y. Nojima;T. Ishibashi;S. Enami;T. Hama
通讯作者：
T. Hama

An infrared spectroscopic approach towards understanding the orientation of dangling OH bonds on amorphous solid water

红外光谱方法了解非晶态固体水中悬挂 OH 键的方向

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nagasawa Takumi;Hasegawa Takeshi;Numadate Naoki;Hama Tetsuya
通讯作者：
Hama Tetsuya

An infrared spectroscopic approach towards understanding the orientation of dangling OH bonds on amorphous solid water (ASW)

用于了解无定形固体水 (ASW) 上悬空 OH 键方向的红外光谱方法

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nagasawa Takumi;Numadate Naoki;Hama Tetsuya
通讯作者：
Hama Tetsuya

Chiral Ice Crystals in Space

太空中的手性冰晶

DOI：
10.5772/intechopen.106708
发表时间：
2022
期刊：
IntechOpen
影响因子：
0
作者：
Kouchi Akira;Shimonishi Takashi;Yamazaki Tomoya;Tsuge Masashi;Nakatani Naoki;Furuya Kenji;Niinomi Hiromasa;Oba Yasuhiro;Hama Tetsuya;Katsuno Hiroyasu;Watanabe Naoki;Kimura Yuki
通讯作者：
Kimura Yuki

Direct Observation and Quantitative Measurement of OH Radical Desorption During the Ultraviolet Photolysis of Liquid Nonanoic Acid

液体壬酸紫外光解过程中OH自由基脱附的直接观察和定量测量

DOI：
10.1021/acs.jpclett.2c02199
发表时间：
2022
期刊：
The Journal of Physical Chemistry Letters
影响因子：
0
作者：
Naoki Numadate;Shota Saito;Yuki Nojima;Taka-aki Ishibashi;Shinichi Enami;and Tetsuya Hama
通讯作者：
and Tetsuya Hama

DOI：
{{ item.doi }}
发表时间：
{{ item.publish_year }}
期刊：
{{ item.journal_name }}
影响因子：
{{ item.factor }}
作者：
{{ item.authors }}
通讯作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

羽馬哲也其他文献

Progress of the EarthCARE MSI cloud algorithm development

EarthCARE MSI云算法开发进展

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
新堀淳樹;大塚雄一;惣宇利卓弥;西岡未知;Perwitasari Septi;津田卓雄;西谷望;Shoya Matsuda,Yoshizumi Miyoshi,Satoko Nakamura,Masahiro Kitahara,Masafumi Shoji,Tomoaki Hori,Shun Imajo,Jun Chae-Woo,Satoshi Kurita,Yoshiya Kasahara,Ayako Matsuoka,Iku Shinohara;羽馬哲也;Takashi Y. Nakajima,Minrui Wang,Yu Matsumoto
通讯作者：
Takashi Y. Nakajima,Minrui Wang,Yu Matsumoto