極短パルスレーザーの2波長時間差励起による有機分子の超高感度分析

極短パヒルスレーザーを用いた高感度分析を目指して,第二高調波光発生法と多光子イオン化法を用いた.第二高調波光発生法は,非対称に分子が存在した場合,その分子から入射したレーザー光の半分の波長の光が発生する方法である.この方法は,発生する光が,分子の密度に依存するので,分析に応用できる.この点に着目したのは申請者が最初ある.数年前から予備実験を行っていたが,本申請課題で購入したアンプを用いたことで,高いSN比で,微弱信号まで検出できた.この結果,検出限界が,単分子層の100分の1程度の高感度分析が可能であることが分かった.今後は,さらに装置の改良を行い,検出限界の向上を目指している.この実験と平行して,溶液の分析法として多光子イオン化法を適用した.この方法は従来よりある方法であるが,イオン化法にフェムト秒を適用したのは,本申請課題が最初である.従来のパルスレーザーに比べて,約1万分の1の時間幅である.このレーザー光を溶液に入射すると,レーザー密度が高いので,溶液からもイオン化信号が発生するので,溶媒中の高感度分析が行えなかった.しかしレーザーのビーム経を調整し,イオン化の場所を制御することで,溶媒の信号と,溶質の信号の差を大きくすることができ,従来のレーザー多光子イオン化と同程度の高感度分析が可能であった.さらに,レーザー多光子イオン化に,2波長イオン化を適用し,信号の増加を測定した.紫外光と赤外光を入射する光学遅延装置を製作し,光の到達時間を,100フェムト秒で制御できることを確認した.この装置により,2波長の光を時間差を付けて入射し,信号の増加を見積もった.ベンゾピレン分子では信号の増加が認められ,1波長の時より,信号が増加することで,高感度分析が可能であった.

極短パヒルスレーザーを用いた高感度分析を目指して,第二高調波光発生法と多光子イオン化法を用いた.第二高調波光発生法は,非対称に分子が存在した場合,その分子から入射したレーザー光の半分の波長の光が発生する方法である.この方法は,発生する光が,分子の密度に依存するので,分析に応用できる.この点に着目したのは申請者が最初ある.数年前から予備実験を行っていたが,本申請課題で購入したアンプを用いたことで,高いSN比で,微弱信号まで検出できた.この結果,検出限界が,単分子層の100分の1程度の高感度分析が可能であることが分かった.今後は,さらに装置の改良を行い,検出限界の向上を目指している.この実験と平行して,溶液の分析法として多光子イオン化法を適用した.この方法は従来よりある方法であるが,イオン化法にフェムト秒を適用したのは,本申請課題が最初である.従来のパルスレーザーに比べて,約1万分の1の時間幅である.このレーザー光を溶液に入射すると,レーザー密度が高いので,溶液からもイオン化信号が発生するので,溶媒中の高感度分析が行えなかった.しかしレーザーのビーム経を調整し,イオン化の場所を制御することで,溶媒の信号と,溶質の信号の差を大きくすることができ,従来のレーザー多光子イオン化と同程度の高感度分析が可能であった.さらに,レーザー多光子イオン化に,2波長イオン化を適用し,信号の増加を測定した.紫外光と赤外光を入射する光学遅延装置を製作し,光の到達時間を,100フェムト秒で制御できることを確認した.この装置により,2波長の光を時間差を付けて入射し,信号の増加を見積もった.ベンゾピレン分子では信号の増加が認められ,1波長の時より,信号が増加することで,高感度分析が可能であった.