超短パルス電子エネルギー損失分光による強レーザー場中分子の状態構造とダイナミクス

使用超短脉冲电子能量损失光谱研究强激光场中分子的状态结构和动力学

基本信息

批准号：
16685002
负责人：
星名賢之助
金额：
$ 16.47万
依托单位：
Nigata University of Phermacy and Applied Life Sciences (2006)The University of Tokyo (2004-2005)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

平成18年度は、研究代表者の所属機関異動に伴い、(1)強レーザー場生成用フェムト秒レーザーの移設・調整、および(2)強レーザー場中分子の反応追跡のための飛行時間型質量分析装置の製作を行った。(1)フェムト秒レーザー光として、繰り返し10Hz,中心波長790nm,時間幅100fs,エネルギー50mJ/pulseを得た。また、OPA/OPGシステムにより波長可変フェムト秒パルスレーザー光として、波長450-650nmにおいて、エネルギー>150μJ/pulseを得た。時間幅150fsとして100μmφに集光した場合、集光点におけるレーザー電場強度は、1.3×10^<13>W/cm^2となり、強レーザー場中分子ダイナミクスの波長依存性に関する高精度な実験が可能となった。(2)飛行時間(TOF)型質量分析装置を設計・製作した。差動排気された真空槽は、主真空槽と高真空側の飛行管からなり、飛行管における到達真空度は実測値として2×10^<-6>Pa以下である。レーザーと同期して10且zで動作するパルスバルブから試料ガスを導入し、スキマーをとおして分子線としたのちレーザーと相互作用する。引き出し電場、および加速電場はWiley-McLaren型収束条件を満たすように設定した。試験的に測定した有機系分子のフェムト秒レーザー照射による親イオンのTOFスペクトルより、装置の性能としてM/ΔM=800(@、M/z=68)が得られ、運動量を持った解離フラグメントの測定が十分可能であることが確認された。

2006年，随着调查员机构的变化，该公司（1）移动并调整了飞秒激光器以产生强激光场的激光，（2）（2）制造了一个飞行时间质谱仪，用于跟踪强大激光场分子的反应。（1）作为飞秒激光，10 Hz，中心波长为790 nm，时间宽度为100 fs，并且反复获得50 mJ/脉冲的能量。此外，使用OPA/OPG系统，在450-650 nm的波长下，获得了>150μj/脉冲的能量，作为可调飞秒脉冲激光束。当光在100μmφ以150 fs的时间宽度浓缩时，聚焦点的激光电场强度为1.3×10^<13> w/cm^2，使得可以对强度激光场中分子动力学的波长进行高度执行实验。（2）设计和制造了飞行时间（TOF）质谱仪。差异耗尽的真空室由一个主真空室和高真空侧的飞行管组成，飞行管中达到的真空的实际测量值为2×10^<-6> PA或更少。样品气体是从与激光同步的10和z一起工作的脉冲阀引入的，在通过撇渣器转换为分子束后，它与激光相互作用。将提取的电场和加速电场设置为满足Wiley-McLaren型收敛条件。经船秒激光辐照经过实验测试的有机分子获得的母离子的TOF光谱表明，M/ΔM= 800（@，m/z = 68）作为设备性能获得，证实了用动量分离的分解片段的测量足够。