マイクロフルイディクスを駆使した水の窓域の軟Ｘ線時間分解分光法の開拓

利用微流控技术开发水窗区域软 X 射线时间分辨光谱

• 批准号: 19H02628
• 负责人: 足立 俊輔
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H02628/
• 关键词: 超高速分光; 超短パルスレーザー; 水の窓; 軟Ｘ線; マイクロフルイディクス; 高次高調波; 液相; 過渡吸収

赤外の高強度光パルス（波長1.9 μm、パルス幅20 fs、パルスエネルギー1.0 mJ）をドライブレーザーとする高次高調波発生により、CおよびN原子のK吸収端をカバーする水の窓軟Ｘ線を得た（カットオフ～400 eV）。液体試料チャンバーの中央に配置したマイクロ流体チップにより生成した液膜ジェットが、真空中で安定に動作することを確認した。トロイダル鏡を用いて、この液膜ジェットに軟Ｘ線パルスを集光し、過渡吸収測定におけるプローブ光とする。また、マルチプレートスペクトルブロードニング法とシングルパス三倍波発生とを組み合わせて得られた20 fsの深紫外光パルスを、ポンプ光とする。軟Ⅹ線プローブ光のパルス幅は20 fsより十分に短いため、水の窓域での過渡吸収スペクトルを20 fsの時間分解能で測定することが可能である。気相のN2分子を試料として用い、N原子のK吸収端付近において、先行研究と同程度のエネルギー分解能（～1 eV）が実現できていることを確認した。液相のエタノールを液膜ジェットとして真空チャンバー内に導入し、その透過スペクトルを測定した。軟Ⅹ線の透過率から推定されるエタノール液膜の厚さは0.6 μm程度である。軟Ⅹ線分光の特徴である元素選択性を生かして、水由来の背景信号に埋もれた溶質分子からの微かな信号を捉える、また溶媒効果（孤立系と溶液中の違い）に関する比較研究を行うなど、反応ダイナミクス研究における新たな「窓」としての活躍が期待される。

High intensity infrared light (wavelength 1.9 μm, wavelength amplitude 20 fs, wavelength 1.0 mJ) is generated by high-order high-intensity infrared light (wavelength ~400 eV). The central disposition of the liquid sample is confirmed by the formation of a liquid film and stable operation in vacuum. The liquid film of the liquid crystal film is used for collecting light, and the liquid crystal film is used for measuring light. The triple-wave generation method is used to generate 20 fs deep ultraviolet light. The amplitude of light in the soft X line is 20 fs. The time resolution energy of the transition absorption in the water field is 20 fs. The N2 molecule of the gaseous phase was studied and the K absorption energy of the N atom was confirmed. The liquid phase is introduced into the vacuum chamber and the liquid phase is measured. The transmittance of soft X line is estimated to be about 0.6 μm thick. The characteristics of soft X-ray spectroscopy include elemental selectivity, background signal of water origin, detection of micro-signal of solute molecules, comparative study of solvent effects (isolated system and solution), and new active expectation.

项目成果

Shedding vacuum-UV light on non-adiabatic dynamics of molecules during and after passing through conical intersections

在通过圆锥形交叉点期间和之后对分子的非绝热动力学照射真空紫外光

• 发表时间: 2021
• 作者: Yokota Sawako;Suzuki Yuna;Yanagisawa Sachiko;Ogura Takashi;Nozawa Shunsuke;Hada Masahiko;Fujii Hiroshi;作田紗恵ほか;Shunsuke Adachi
• 通讯作者: Shunsuke Adachi

Non-adiabatic dynamics of benzene and its methyl derivatives studied by vacuum-UV time-resolved photoelectron spectroscopy

真空-紫外时间分辨光电子能谱研究苯及其甲基衍生物的非绝热动力学

• 发表时间: 2019
• 作者: Shunsuke Adachi;Takuya Suzuki;Shotaro Kudo;Toshinori Suzuki
• 通讯作者: Toshinori Suzuki

水の窓軟Ｘ線を用いた液相での過渡吸収分光実現に向けた装置開発

水窗软X射线实现液相瞬态吸收光谱装置的研制

• 发表时间: 2019
• 作者: 足立 俊輔;矢野 晃生;鈴木 俊法
• 通讯作者: 鈴木 俊法

Methyl substitution effects on the non-adiabatic dynamics of benzene: lifting three-state quasi-degeneracy at conical intersections

• DOI: 10.1039/c9cp06164a
• 发表时间: 2020-02-07
• 期刊: PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS
• 影响因子: 3.3
• 作者: Adachi, Shunsuke;Suzuki, Toshinori
• 通讯作者: Suzuki, Toshinori