レーザー同軸分子線発生装置の開発

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本研究では、パルス分子線とレーザーを組み合わせた実験における高感度測定法として、パルス分子線にレーザーを効率よく照射できるレーザーと完全に同軸な分子線を生成することのできるパルス分子線源を開発、評価することを目的とした。パルス分子線とレーザー技術を組み合わせた実験において、測定の精度および検出限界を決めている要因の一つは、レーザーによって励起される分子の量だからである。今年度はレーザービームと同軸な分子線を生成するパルス分子線源を用いて、評価実験を行った。新たに開発したレーザー同軸パルス分子線源は既存の分子線源に比べ、強度は弱く、冷却能力に劣ることが明らかとなった。また、検出感度に関して、既存のシステム(真空排気装置、検出装置など)との組み合わせでは十分な性能を発揮せず、改良の余地があることが示された。分子線源に関しては吹き出し部の改良や駆動電源の改良が、装置全体としては、真空排気装置、検出装置の改良が必要と結論した。また、新規分子線源の開発に平行し既存の分子線源を用いて、アセチレンのリュードベリ状態に関する実験を行った。アセチレンのg対称リュードベリ状態を(2+1)REMPI-TOFMS法で観測、バンドの回転解析、量子欠損の値より、約83000cm^<-1>に4p^1Δ_g及び4p^1Σ_g状態が存在する事を見いだした。また、g対称リュードベリ状態を経由する多光子過程により、C_2の励起状態が生成することを見出した。C_2励起状態からの発光を検出することで、さらにnの大きなg対称リュードベリ状態を観測することにはじめて成功した。