Development of a new chiral discrimination method using molecular orientation control technique

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本研究は、偏向型量子状態選別器を利用したキラル分子の配向制御とクーロン爆発イメージング法を組み合わせたまったく新しいキラル識別方法の開発を目的とする。状態選別器を利用した分子の配向制御は1980年代から反応動力学研究において盛んに使われた技術であるが、その適用対象は比較的小さく対称性の高い分子が中心であった。本研究ではこの対象をより大きく非対称な分子に拡大して分子のキラル認識に利用せんとするものである。分子のキラリティは分子固定座標系における配座の違いによって生じる性質であり、分子固定座標系と実験室固定座標系の二つの座標系を関連付けられる配向制御技術はキラリティの研究に際して強力な道具となりうる。状態選別には分子偏向型二極状態選別器を採用しており、その評価には実験と計算の比較が不可欠となる。計算に関しては以前に開発したシミュレーションプログラムを使うことができるが、本年度はこれからのシミュレーションの高度化・精緻化に向けて軌道計算部分の見直しを行い速度の改善を行った。また、実験に先んじて大型の実験装置の再配置を行い、実験環境を改善した。レーザーシステムと真空チャンバーを移動し、実験に適した位置関係に設定したうえでそれぞれの再立ち上げを行った。真空チャンバーの再立ち上げは完了してすでに稼働状態にある。レーザーシステムの再立ち上げは現在も進行中であるが、推移は順調である。再配置は最初の計画にはなかったが、実験環境を見直し熟慮の結果、不可欠であると判断し敢行した。その結果、環境の改善だけでなくこれまでは不可能であった装置の改善案も視野に入ることとなり、今後の計画に柔軟性を与えることとなった。