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炭素微粒子の熱分解過程に関する基礎研究

碳颗粒热分解过程的基础研究

基本信息

批准号：
11740323
负责人：
若林知成
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、1.質量が10^3ー10^6原子質量単位におよぶ超微粒子の検出が可能な質量分析装置の試作、および2.熱分解生成物のフラグメンテーションフリーの検出法の開発、という二つの新しい実験法の開発を軸に、グラファイトのレーザーアブレーションにより生成する高温の炭素超微粒子の熱分解過程に関する基礎的研究を行っている。本年度は特に、真空紫外レーザー光を用いた一光子イオン化検出法の導入により、これまで検出が困難であった中性フラグメントを、イオン化に伴う二次的な分解反応なしに直接検出することに成功した。これにより上記第2の点で特に大きな進展があった。その要点は、比較的高いイオン化エネルギー(>8eV)をもつ炭素数〜20以下の小サイズ炭素クラスターを、そのイオン化エネルギーより高いエネルギーの光子(hv=10.5eV)で直接的にイオン化することにより、従来の多段階多光子吸収光イオン化法では避けられなかったフラグメンテーションの影響を極力迎えた点である。その結果、グラファイトのレーザーアブレーションにより生成する中性の炭素クラスターとして、炭素数9以下では奇数クラスターC_<2n+1>(n=1-3)の生成量が、また炭素数10以上では4とびにC_<4n+2>(n=2,3,4)の生成量が他より抜きん出て多いことが明らかになった。このことは中性フラグメントが、炭素数9以下では直鎖構造、炭素数10以上では環状構造をとることを強く示唆する。今後は、現在製作中の超微粒子質量分析装置と一光子イオン化質量分析器とを組み合わせることにより、超微粒子のサイズと中性フラグメントのサイズとの関係を調べ、高温炭素超微粒子の冷却過程および異性化過程との関連を明らかにしていく予定である。

In this study, 1. Ultrafine particles with a mass of 10^3 to 10^6 atomic mass can be produced. Prototype of Nono mass spectrometer, Nono 2. Thermal decomposition products of Nono mass spectrometer and nozzle released法の开発、という二つの新しい実験法の开発をaxisに、グラファイトのレーザーアブレーシResearch on the basics of the thermal decomposition process of high-temperature carbon ultrafine particles produced by ョンによりを行っている. This year, it is difficult to introduce the vacuum ultraviolet light source and the vacuum ultraviolet light source using the one-photon oxidation method.であったneutral フラグメントを, イオン化に合う二なdegradation reaction なしにdirectly 検出することにsuccessfulした. The 2nd point of the above is the progress of で特大きながあった. The main points of this product are: Comparatively high-quality carbon dioxide (>8eV) carbon number ~ 20 or less小サイズ Carbon Carbon クラスターを、そのイオン化エネルギーより高いエネルギーのPhoton (h v=10.5eV) is a direct multi-stage multi-photon absorption light The イオン法では avoids the influence of the けられなかったフラグメンテーションの and strongly welcomes the えたpoint である.その results, グラファイトのレーザーアブレーションにより generates するneutral charcoal Basic クラスターとして, carbon number 9 or less and odd number クラスターC_<2n+1>(n =1-3) The amount of production is が, and the carbon number is 10 or more では4とびにC_<4n+2> (n=2,3,4)The amount of generation is the same as the amount of production. It has a neutral フラグメントが, a direct locking structure with a carbon number of 9 or less, and a cyclic structure with a carbon number of 10 or more. In the future, the ultrafine particle mass analyzer, the one-photon chemical mass analyzer, the ultrafine particle mass analyzer, and the ultrafine particle neutralizer currently being produced will be manufactured.フラグメトのサイズとのrelations, the cooling process of high-temperature carbon ultrafine particles, the anisotropy process, and the relationship between them.