強光子場による分子配列・変形の分光学的キャラクタリゼーション

使用强光子场进行分子排列和变形的光谱表征

基本信息

批准号：
15035206
负责人：
大島康裕
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、周波数および実時間領域の分光学手法を用いて、強光子場による分子配列・変形の詳細を探ることを目的としている。本年度は、実験装置の整備として、(1)フェムト秒コヒーレント分光により分子の回転・振動運動の時間発展を追跡する計測システムの構築、(2)強光子場下の分子のエネルギー準位構造を精密に測定可能な高分解能レーザーの開発、に取り組んだ。(1)としては、測定の簡便性や多様な分子系へ適用可能であることを考慮して、蛍光検出one colorポンプ-プローブ計測法を採用した。現在、2つのフェムト秒パルスを共軸で照射する配置となっているため、そのままでは光電場の干渉効果が現れ、光路長の精密な制御や煩雑なスペクトルの解析が必要になる。そこで、核波束の時間発展のみを抽出するために、2つのパルス間の光位相をランダムに変調し、対応する蛍光信号の揺らぎを検出するCOIN法を適用した。実際の実験では、分光学的情報が完備しているヨウ素分子を取り上げた。光源は、研究室既存のチタンサファイアレーザー励起パラメトリック増幅器を用いたが、ヨウ素分子のB-X遷移を観測するために和周波発生が可能なように改良した。500〜700fs周期の振動波束の回帰を明瞭に観測することができた。断熱冷却された孤立分子に対するCOIN測定は本研究が初めてであり、常温セル条件下と比較して顕著な違いを見出した。(2)としては、連続発振の外部共振器半導体レーザーをシード光として、非線型結晶を用いてパラメトリック発振を行うシステムを構築している。現時点で、シード無しのパラメトリック発振で充分な出力を達成しており、単一モード発振を目指して光学系の精密な調整を行っている。また。強光子場分光実験と緊密に関係し理論解析の基礎となる、高静電場中に置かれた気相孤立分子の分光学的研究を行った。

这项研究旨在使用频率和实时域光谱技术探索强光子场的分子布置和变形的细节。今年，为了开发实验设备，我们致力于（1）构建一个测量系统，该测量系统使用飞秒连贯的光谱法跟踪分子旋转和振动运动的时间演变，以及（2）在强光子场下能够准确地测量分子能量水平结构的高分辨率激光器。在（1）中，我们采用了荧光检测一种颜色泵探针测量方法，考虑到了易于测量和对各种分子系统的易用性。当前，由于该布置是用两个飞秒脉冲同轴执行的，因此在左右时出现光电场的干扰效果，并且需要精确控制光路长度和复杂的光谱分析。因此，为了仅提取核波包的时间演变，应用了硬币方法，该方法随机调节了两种脉冲之间的光相并检测到相应的荧光信号的波动。在实际实验中，采用了具有完整光谱信息的碘分子。使用实验室存在的钛蓝宝石激发参数放大器制成光源，但得到了改进以允许总频率产生观察碘分子的B-X转变。可以清楚地观察到具有500-700 FS周期的振荡波数据包的回归。这是第一次测量用于绝热冷却的分离分子的硬币，与室温细胞条件下的硬币相比，我们发现了明显的差异。 AS（2），构建了一个系统，该系统使用连续振荡的外部谐振器半导体激光作为种子光，并使用非线性晶体进行参数振荡。当前，通过无种子参数振荡实现输出，并且正在对光学系统进行精确调整以实现单个模式振荡。还。对放置在高静电场中的气相分离分子的光谱研究与强光子场光谱实验密切相关，并且是理论分析的基础。