静電型イオンビームトラップによる精密分光の新展開：励起分子イオンの新奇蛍光の解明

使用静电离子束陷阱的精密光谱学的新进展：激发分子离子的新型荧光的阐明

• 批准号: 22H01194
• 负责人: 斉藤 学
• 金额: $ 8.49万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01194/
• 关键词: 再帰蛍光; イオンビームトラップ; レーザー励起; 分光計測

本年度の研究では、(i)トラップに蓄積したベンゼンカチオンからの再帰蛍光の測定と(ii)レーザー励起に用いる波長可変レーザーの照射系の設計・設置、を目指した。(i)に関しては、数10マイクロ秒の寿命を持つ蛍光を観測した。理論計算による自然蛍光の寿命は0.04マイクロ秒である。内部転換と逆内部転換の過程を経たうえで放出される再帰蛍光の寿命は自然蛍光の寿命より長いと考えられる。よって、測定されている蛍光は再帰蛍光である可能性が高い。一方、検出光子の収量が非常に少ないために、光子の波長分光測定は困難であった。そこで、より再帰蛍光の収量が高くなると予想されるアントラセンカチオンの測定に研究を進めた。アントラセンカチオンを生成するために、イオン源にアントラセンの蒸発炉を設置し、実験に必要な量のアントラセンカチオンを生成することに成功した。現状では、トラップに蓄積したアントラセンカチオンは放出する蛍光の観測に成功している。(ii)に関しては、波長可変レーザーを導入し、ミラー、レンズ、絞りからなるレーザー入射系を設置した。ただし、レーザーの迷光や反射光による高いバックグラウンドが光電子増倍管で検出されるため、ナフレンカチオンにレーザーを照射したテスト測定では、検出限界以上の再帰蛍光を観測することができなかった。バックグラウンドを低減するために、レーザー入射部の真空ダクト内とその内壁表面にアパーチャおよび黒体膜を取り付け、迷光や反射光を押さえる工夫を現在している。現状ではバックグラウンド計数を1/4まで低減している。

在今年的研究中，我们旨在测量（i）陷阱中积累的苯大教堂的递归，并设计和安装用于激光激发的波长变量激光。关于（i），观察到具有几十微秒的荧光。根据该理论，自然荧光的寿命为0.04微秒。据认为，递归荧光的寿命（在内部转换过程和内部转化过程之后释放）比自然荧光的寿命更长。因此，测得的荧光荧光很有可能是递归。另一方面，由于检测到的光子的产量非常低，因此很难测量照明的波长分裂。因此，我们进行了有关敌对措施测量的研究，该研究有望增加恢复荧光的产量。为了产生宣传，离子源上安装了蒽式蒸发炉，实验所需的炭疽量成功。目前，累积的宣传已经成功地观察了荧光释放。至于（ii），引入了波长可变激光器，并安装了由镜子，镜头和光圈组成的激光入射系统。但是，由于在Phototophydo乘出管中检测到由于激光降低光和反射光引起的高背景，因此无法观察到用萘烯酸酯辐照激光的测试测量值无法观察到递归荧光。为了减少背景，在真空管及其激光入射的内壁表面附着一个阿比奇和黑色身体膜，目前正在设计光线和反射光。目前，背景计数减少到1/4。