Direct measurements of nuclear wavepackets by laser-assisted electron diffraction

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究では、化学反応などの動的過程において、分子の振動核波束がポテンシャルエネルギー曲面上を超高速で動きながら分岐や合流を起こし、非断熱遷移や干渉効果によってその形状を複雑に変化させていく様子を、レーザーアシステッド電子散乱過程を利用した超高速時間分解電子回折法を用いて核間距離の分布関数の変化として観測することを目的とする。そのために、独自に開発したレーザーアシステッド電子回折法の時間分解能と空間分解能を向上させるとともに、信号検出効率を格段に向上させることによって、瞬間的な核波束形状の精密測定を実現する。令和４年度は、電子銃部分の電場分布シミュレーションを実施することによって、電子エネルギー 10 keVの光電陰極型パルス電子銃の再設計を行った。また、角度分解飛行時間型電子分析器を備えた高感度レーザーアシステッド電子散乱観測装置の開発とデータ解析方法に関する成果をまとめて論文発表した。この論文では、従来のレーザーアシステッド電子散乱観測装置の約50倍の検出効率を備える新たな実験装置の詳細と分析器の校正方法、データ解析方法を報告しており、レーザーアシステッド電子散乱過程の実験研究において大きな波及効果をもたらすと期待される。また、関連研究として、分子イオンに対する捕捉イオン電子回折法（電子エネルギー　20 keV）に世界で初めて成功し、論文として発表するとともに、ヘリウム液滴中のレーザーアシステッド電子散乱過程の研究を論文発表した。