Ｘ線自由電子レーザー利用のフェムト秒時間分割測定による二次相転移ダイナミクス研究

使用 X 射线自由电子激光进行飞秒时间分辨测量研究二阶相变动力学

• 批准号: 15H02119
• 负责人: 八尾 誠
• 金额: $ 21.63万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-01 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15H02119/
• 关键词: X線自由電子レーザー; 重合転移; 光誘起相転移

既存のクラスター生成装置と検出真空槽を用い、X線自由電子レーザー(XFEL)と波長800nmの光学レーザーを用いて、小さな分子やクラスターを試料として時分割計測の実験手法の確立を行った。波長などの特性が大きく異なる2つのレーザーで空間・時間的な重ね合わせを検証するために、レーザーの重なりにより生じる信号の同定と、簡便な調整手法の開発を進めた。最も簡単な計測手法であるイオンの飛行時間スペクトルにより、重元素を含む分子や希ガス・クラスターでの時分割計測に成功した。この際に、XFELの短パルス性(パルス幅10fs以下)を十分に活かすために、XFELと光学レーザーの時間ジッタを計測し、データ処理により数十fs以下の時間分解能を達成することに成功した。これにより、希ガス・クラスターとXFELの相互作用で、fs程度で起こる超高速な過程が存在することを見出した。イオウおよびイオウ-ビフェニル系で試料温度を変えて小角X線散乱計測を行った。重合転移付近で小角X線散乱像の低角側の散乱強度に大きな変化を見出し、重合転移に伴う大きなゆらぎが、小角X線像に現れることを確認した。XFELを用いるX線散乱実験では、最大60HzでX線散乱画像が取得されるため、適切なデータ抽出・解析の手法を確立することが、効率のよい実験遂行にあたって必須である。これまでに得られている小角X線散乱のデータなどを用いて、データのスクリーニングおよび解析手法の検討を進めた。特に小角X線散乱から得られる散乱パターンから、試料の中距離相関の情報を抽出する手法について、手法の検討とプログラム開発を進めた。

The method for determining the sample size and time division measurement of the existing X-ray free electron emission (XFEL) generation device and the vacuum chamber was established. Wavelength characteristics vary greatly from one wavelength to another, and spatial and temporal characteristics vary greatly from one wavelength to another. The most simple measurement method is to measure the flight time of heavy elements successfully. At this time, XFEL's short range performance (range of 10fs or less) is very active, XFEL's optical time is measured, and the time resolution of tens of fs or less is successfully achieved. The interaction between XFEL and XFEL has been shown to be very high speed. The temperature of the sample was measured by X-ray scattering measurement. The intensity of scattered image on the low angle side of small angle X-ray scattered image is large, and the intensity of scattered image on the low angle side of small angle X-ray scattered image is large. XFEL is used in X-ray scattered images up to 60Hz. X-ray scattered images are acquired and analyzed appropriately. This is a small angle X-ray scattering method. In particular, small angle X-ray scattering is obtained, and the information related to the medium distance of the sample is extracted.

项目成果

XFELにより誘起されるヨウ化ウラシルの多価イオン化と高速解離ダイナミクス

XFEL 诱导的尿嘧啶碘化物多价电离和快速解离动力学

• 发表时间: 2016
• 作者: K. Motomura;E. Kukk;H. Fukuzawa;S. Wada;K. Nagaya;S. Ohmura;S. Mondal;T. Tachibana;Y. Ito;R. Koga;T. Sakai;K. Matsunami;A. Rudenko;C. Nicolas;X.-J. Liu;C. Miron;Y. Zhang;Y. Jiang;J. Chen;M. Anand;D.E. Kim;K. Tono;M. Yabashi;M. Yao;永谷 清信
• 通讯作者: 永谷 清信

XFELバルスによるヨウ化ウラシル分子内の超高速電荷移動ダイナミクス観測

使用 XFEL 脉冲观察尿嘧啶碘化物分子的超快电荷转移动力学

• 发表时间: 2016
• 作者: K. Motomura;E. Kukk;H. Fukuzawa;S. Wada;K. Nagaya;S. Ohmura;S. Mondal;T. Tachibana;Y. Ito;R. Koga;T. Sakai;K. Matsunami;A. Rudenko;C. Nicolas;X.-J. Liu;C. Miron;Y. Zhang;Y. Jiang;J. Chen;M. Anand;D.E. Kim;K. Tono;M. Yabashi;M. Yao;永谷 清信;永谷 清信
• 通讯作者: 永谷 清信

Electron spectroscopy of rare-gas clusters irradiated by x-ray free-electron laser pulses from SACLA

• DOI: 10.1088/0953-4075/49/3/034004
• 发表时间: 2016-02-14
• 期刊: JOURNAL OF PHYSICS B-ATOMIC MOLECULAR AND OPTICAL PHYSICS
• 影响因子: 1.6
• 作者: Fukuzawa, H.;Tachibana, T.;Ueda, K.
• 通讯作者: Ueda, K.

Kansas State University/LCLS(U.S.A.)

堪萨斯州立大学/LCLS（美国）

Synchrotron SOLEIL(France)

同步加速器SOLEIL（法国）