超短パルス電子エネルギー損失分光による強レーザー場中分子の状態構造とダイナミクス

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平成18年度は、研究代表者の所属機関異動に伴い、(1)強レーザー場生成用フェムト秒レーザーの移設・調整、および(2)強レーザー場中分子の反応追跡のための飛行時間型質量分析装置の製作を行った。(1)フェムト秒レーザー光として、繰り返し10Hz,中心波長790nm,時間幅100fs,エネルギー50mJ/pulseを得た。また、OPA/OPGシステムにより波長可変フェムト秒パルスレーザー光として、波長450-650nmにおいて、エネルギー>150μJ/pulseを得た。時間幅150fsとして100μmφに集光した場合、集光点におけるレーザー電場強度は、1.3×10^<13>W/cm^2となり、強レーザー場中分子ダイナミクスの波長依存性に関する高精度な実験が可能となった。(2)飛行時間(TOF)型質量分析装置を設計・製作した。差動排気された真空槽は、主真空槽と高真空側の飛行管からなり、飛行管における到達真空度は実測値として2×10^<-6>Pa以下である。レーザーと同期して10且zで動作するパルスバルブから試料ガスを導入し、スキマーをとおして分子線としたのちレーザーと相互作用する。引き出し電場、および加速電場はWiley-McLaren型収束条件を満たすように設定した。試験的に測定した有機系分子のフェムト秒レーザー照射による親イオンのTOFスペクトルより、装置の性能としてM/ΔM=800(@、M/z=68)が得られ、運動量を持った解離フラグメントの測定が十分可能であることが確認された。