分子クーロン爆発に伴う新奇負イオン生成ダイナミクス

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本研究では、高エネルギー重イオン衝突において新たに確認されている新奇な負イオン生成過程のメカニズムを解明することを目的に、解離イオンの運動エネルギーと放出方向の相関関係を解析できる３次元運動量画像分光システムを構築し、高エネルギー重イオン衝突に伴う分子の解離ダイナミクスや各解離イオン種の生成断面積の情報を得ることを目指して研究を進めている。高エネルギーイオンビームを用いた実験は、申請者の所属専攻で維持管理している1.7 MVタンデム型コッククロフト・ウォルトン加速器を用いて行った。本年度はまず、本加速器に既設のビームラインの一部を全面的に組み替えた。これまで実験に用いていた分析チャンバーを取り外し、昨年度に新たに設計・製作したチャンバーと分析装置を設置した。システムの稼働テストとして、アルゴンや水分子を用いた測定を行い、信号取り込み回路の試験などを行った。この試験測定によって、予想外の不純ピークが現れることもわかった。これと並行して、既存の分析チャンバーをビームラインの下流側に設置して利用できるようにし、生体関連分子であるアデニンなどの各種の核酸塩基分子から生成される解離イオン種の分析も行なった。複数の負イオン種の生成に加え、新たな遅延解離チャンネルを見いだした。また、研究分担者を中心に、高強度レーザーパルスを用いる実験の準備も進めた。リフレクトロン型飛行時間質量分析システムの構築が完了し、ナノ秒紫外レーザーによる多光子イオン化実験まで成功している。