多価分子イオンの探索・分光のための多電子－イオン同時計数法の開発

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多価分子イオンは多くの電荷移行状態と結合しているためそのエネルギーおよび準安定状態としてのその性質を理論的に予測することは物理化学におけるフロンティアである．本研究では，分子の軟X線吸収からの多段のオージェ遷移により，終状態として多価分子イオンが生成することに着目する．オージェ終状態である多価分子イオンと，そこに至るまでに放出されたすべての電子を同時計数することにより，多価分子イオンの探索，分光およびその生成ダイナミックスの解明を行うことが可能である．本研究では，そのような「多電子－イオン同時計数法」のための装置を開発し，多価分子イオンの分光実験を実現する．本研究では，従来の多電子同時計数実験装置にイオン検出器システムを組み込み，多電子－イオン同時計数実験装置として立ち上げる．装置は，2021年度に設計を行い，部品製作および組み上げを行った．2021年度に設計した電極系・計数系では，イオンを位置敏感検出器により検出することで，生成するフラグメントイオンの初期運動量まで調べることができる．ただしそのためには，電極系がうまく動作すること，装置のアライメントが良く，入射光，ガスビーム，永久磁石，電極系の中心が一致していること，得られるリストモードデータの処理が適切であることなどが必要である．2022年度はこれらの調整を2021年度に引き続き行った．また，既存の装置調整の目的で，窒素を対象とし，高励起内殻ホール状態からのオージェ崩壊過程に関する実験研究も行った．