酸化還元電位サイクルに同期した新しい超高速時時間分解吸収分光装置の開発

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本研究は、サイクリック・ボルタンメトリーと時間分解吸収分光を同期させて、時間分解酸化還元電位制御吸収スペクトル計測装置を開発し、真の意味での電気化学を制御した吸収スペクトルを測定することにより、光合成初期過程において重要な役割を担うクロロフィル・カロテノイド等の光合成色素の一電子酸化、二電子酸化状態の高速ダイナミクスを直接計測することを目的とする。初年度に完成したプロトタイプ装置を改良することにより、昨年度は、装置の時間分解能を向上させつつ、スペクトルの質も劣化させない別の手段として、リニアダイオードアレイイメージセンサーを用いた装置の試作を行い、試験的に同光検出器を導入し、光応答・電気応答・繰り返し速度に関する基礎的データの取得を行った。本年度は、改良した装置の性能を最適化し、実験装置を完成した。その結果、同光検出器を時間分解酸化還元電位制御吸収スペクトル計測装置に採用することにより、当初目的どおり、フェムト秒〜マイクロ秒の時間領域において、時間分解分光測定が可能となった。完成した装置を用いて、極性カロテノイドの一種である、2-all-trans-retinylideneindane-1、3-dioneの共役鎖長を改変した種々の同族体について、一電子、二電子及び多電子酸化状態の吸収スペクトルの測定を行い、化学酸化の結果との比較を行った。さらに、光合成色素蛋白複合体に関しても、同装置を用いた研究を開始した。このように、本研究は、当初計画を十二分に達成し、有為な研究成果を排出して終了することができた。