レーザー衝撃波を利用した分子ダイナミクス分光計測システムの開発

激光冲击波分子动力学光谱测量系统的开发

基本信息

批准号：
16750001
负责人：
坪井泰之
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、レーザーアブレーションにより発生させたパルス衝撃波を物質に照射し、高圧非平衡状態の出現により誘起される様々な分子プロセスのダイナミクスを分光学的に計測できるシステムの開発を目的としている。H17年度は「レーザー衝撃波+時間分解ラマン分光計測システム」の開発を行った。衝撃波発生用パルスレーザーを改造し、発振繰り返し周波数を10Hzとした。これと、ラマン励起用のもう1台のパルスレーザー(λ=532nm、パルス幅10ns)を同期発振させ、衝撃波照射後に一定の遅延時間で試料セルに照射した。試料からのラマン散乱光を高感度分光検出器で測光し、衝撃波で開始される分子化学プロセスをラマン分光法によりダイナミックに追跡できるシステムを開発した。本システムのパフォーマンスは以下の通りである。(1)遅延時間:無限大、(2)時間分解能:10ns、(3)波数分解能;2cm^<-1>本システムを用い、衝撃波で圧縮された高分子の構造変化並びにその回復のダイナミクスを捉えることに成功している。また、感熱応答性高分子の圧力ジャンプ誘起型の水和⇒脱水和相転移の観測にも成功しつつある。今後は、本システムを蛋白質のフォールディングダイナミクス計測に応用することを目指す。

本研究的目的是开发一种系统，可以通过用激光烧蚀产生的脉冲冲击波照射材料来光谱测量由高压非平衡态的出现引起的各种分子过程的动力学。 2007财年，我们开发了“激光冲击波+时间分辨拉曼光谱测量系统”。修改了用于产生冲击波的脉冲激光器，并将振荡重复频率设置为10Hz。该激光与另一拉曼激发用脉冲激光（λ=532 nm，脉冲宽度10 ns）同步振荡，在冲击波照射后经过一定的延迟时间照射样品池。我们开发了一种系统，可以使用高灵敏度光谱探测器测量样品的拉曼散射光，并使用拉曼光谱动态跟踪由冲击波引发的分子化学过程。该系统的性能如下。 (1) 延迟时间：无限，(2) 时间分辨率：10 ns，(3) 波数分辨率：2 cm^<-1>利用该系统，我们可以研究冲击波压缩下聚合物的结构变化和动力学他们成功地捕获了它。我们也开始成功地观察到压力跳跃引起的热敏聚合物的水合->脱水相变。未来，我们的目标是将该系统应用于测量蛋白质折叠动力学。

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Deposition of Thin Polytetrafluorpethylene (PTFE) Films Using Fundamental Pulses of a Nd・YAF Laser

使用 Nd·YAF 激光的基波脉冲沉积聚四氟乙烯 (PTFE) 薄膜

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Applied Physics A 78
影响因子：
0
作者：
K.Nishihara;A.Sasaki;T.Nishikawa;A.Sunahara;R.Hatakeyama;R.Hatakeyama;R.Hatakeyama;W.Oohara;G.Sato;W.Oohara;G.Sato;W.Oohara;R.Hatakeyama;坪井泰之;Y.Tsuboi et al.;Y.Tsuboi et al.;H.Yan et al.;Y.Tsuboi et al.;Y.Tsuboi;Y.Tsuboi et al.;Y.Tsuboi et al.
通讯作者：
Y.Tsuboi et al.

Poly(N-isopropylacrylamide) Microparticles Produced by Radiation Pressure of a Focused Laser Beam

通过聚焦激光束的辐射压力产生的聚（N-异丙基丙烯酰胺）微粒

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
The Journal of Physical Chemistry B 109(印刷中)
影响因子：
0
作者：
K.Nishihara;A.Sasaki;T.Nishikawa;A.Sunahara;R.Hatakeyama;R.Hatakeyama;R.Hatakeyama;W.Oohara;G.Sato;W.Oohara;G.Sato;W.Oohara;R.Hatakeyama;坪井泰之;Y.Tsuboi et al.;Y.Tsuboi et al.;H.Yan et al.;Y.Tsuboi et al.;Y.Tsuboi
通讯作者：
Y.Tsuboi

Molecular Probe for a Fluorous Medium : Long-Lived Phosphorescence of a-Diketones in Perfluoromethylcyclohexane at Room Temperature

含氟介质的分子探针：室温下全氟甲基环己烷中α-二酮的长寿命磷光

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Analytical Sciences 21
影响因子：
0
作者：
K.Nishihara;A.Sasaki;T.Nishikawa;A.Sunahara;R.Hatakeyama;R.Hatakeyama;R.Hatakeyama;W.Oohara;G.Sato;W.Oohara;G.Sato;W.Oohara;R.Hatakeyama;坪井泰之;Y.Tsuboi et al.;Y.Tsuboi et al.;H.Yan et al.;Y.Tsuboi et al.
通讯作者：
Y.Tsuboi et al.

Fluorescent Crystalloluminescence of N-Isopropylcarbazole

DOI：
10.1021/jp036000d
发表时间：
2004-02
期刊：
Journal of Physical Chemistry B
影响因子：
3.3
作者：
Yasuyuki Tsuboi;T. Seto;S. Ishizaka;N. Kitamura
通讯作者：
Yasuyuki Tsuboi;T. Seto;S. Ishizaka;N. Kitamura

Template-Guided Synthesis and Individual Characterization of Poly(N-Isonropylacrylamide)-Based Microgels

聚（N-异丙烯酰胺）基微凝胶的模板引导合成和单独表征

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Langmuir 21・16
影响因子：
0
作者：
K.Nishihara;A.Sasaki;T.Nishikawa;A.Sunahara;R.Hatakeyama;R.Hatakeyama;R.Hatakeyama;W.Oohara;G.Sato;W.Oohara;G.Sato;W.Oohara;R.Hatakeyama;坪井泰之;Y.Tsuboi et al.;Y.Tsuboi et al.;H.Yan et al.
通讯作者：
H.Yan et al.