電子・分子衝突における共鳴性電子付着-温度可制御性の探索とその応用

电子/分子碰撞中的共振电子附着——温度可控性及其应用的探索

基本信息

批准号：
23540468
负责人：
田中大
金额：
$ 3.16万
依托单位：
Sophia University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23540468/
关键词：
加熱分子電子分光光電子分光

项目摘要

低エネルギー電子衝撃と放射光照射を相補的に使い、500-1500K領域にボルツマン分布したホット(熱励起)分子内の価電子と内殻電子への温度効果を精密測定することで、ホット分子の励起ダイナミックスの詳細を解明することを研究目的とした。申請書に記した平成23年度の研究計画[上智大学]:1)抵抗加熱のホット分子生成装置の改良・設置に成功し、2)電子分光実験(N_2O,CO_2)を行い、典型的な直線3原子分子において加熱による分子の分離した変角振動(010、020、030)モードの効果が形状共鳴状態に極めて系統的に発現することが観測できた。これらの結果に基づき、研究計画をさらに発展させ、軟X線エネルギー領域の放射光[Spring-8]を使ったホット分子の内殻光電子分光実験を遂行した。3)SPring-8への課題申請(加熱により変角振動励起制御された直線三原子分子の軟X線内殻光電子分光実験:課題番号2100B1576)が採択されN_2Oの内殻光電子分光にも成功した。解析の結果、センター(N_C)およびターミナル(N_T)のN原子の内殻状態に特異な温度効果よる断面積の強調が観測された。現在その理論的裏づけを検討しており、投稿論文として準備中である。4)CH_4,SiH_4,GeH_4、F_2COにおける同位体効果を分離した共鳴性電子付着過程の測定にも成功した[上智大学]。さらに新たに、5)タングステンおよびベリリウムの加熱表面でのホットH_2分子生成セルの設計・製作を行い装置の開発[上智大学]を終えることができた。このことで、申請課題の応用分野への貢献、即ち核融合炉ダイバータ近傍の熱励起分子と低エネルギー電子衝突ダイナミックスにおける未解決問題の実験的解明が期待できる。以上、平成23年度で予定した申請課題をほぼすべて実施することが出来た。また、本研究によりホット分子における励起ダイナミックスの電子・光子による探索の重要性と将来性の地歩を築くことができた。結果は、申請課題年度に発表した研究業績に中に研究成果として示されている。

通过以互补的方式利用低能电子轰击和同步加速器辐射照射，精确测量在 500-1500K 区域内具有玻尔兹曼分布的热（热激发）分子中价电子和核心电子的温度效应，我们可以研究这项研究的目的是阐明激发动力学的细节。申请书【上智大学】2011年研究计划：1）成功改进并安装电阻加热热分子发生装置，2）进行电子能谱实验（N_2O，CO_2），并观察到角度的影响通过加热分离的三原子分子的振动（010、020、030）模式在形状共振状态中非常系统地表达。基于这些结果，我们进一步制定了研究计划，并利用软X射线能量区的同步加速器辐射进行了热分子核心光电子能谱实验[Spring-8]。 3）提交给SPring-8的提案（加热弯曲振动激发控制线性三原子分子的软X射线核心光电子能谱实验：项目编号2100B1576）被接受，N_2O的核心光电子能谱也获得成功。分析结果表明，由于中心（N_C）和末端（N_T）的N原子内壳状态特有的温度效应，截面积被强调。我们目前正在研究理论基础并准备提交论文。 4) 我们还成功测量了分离 CH_4、SiH_4、GeH_4 和 F_2CO 中同位素效应的共振电子附着过程 [上智大学]。此外，我们能够通过5）设计和制造用于在钨和铍的加热表面上产生热H_2分子的电池来完成设备开发[上智大学]。预计这将有助于该项目的应用领域，即通过实验阐明聚变反应堆偏滤器附近的热激发分子动力学和低能电子碰撞中尚未解决的问题。如上所述，我们能够实施 2011 财年计划的几乎所有应用程序。此外，这项研究还确立了利用电子和光子探索热分子激发动力学的重要性和未来前景。其成果作为研究成果列于申请项目当年公布的研究成果中。