A study of cold ion-molecule reactions between ionic Coulomb crystals and slow polar molecules

离子库仑晶体与慢极性分子的冷离子分子反应研究

基本信息

  • 批准号:
    21684023
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 10.23万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
  • 财政年份:
    2009
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2009 至 2011
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

We have developed a new experimental apparatus to measure the reaction rates of cold ion-polar molecule reactions. First, the Stark velocity filter was developed for the generation of slow polar molecules. We have successfully produced slow ND_3, CH_2O, and CH_3CN beams with a peak velocity of 23~ 40 m/s. In particular, the generation of slow CH_3CN beam was carried out for the first time in this study. In addition, the number density of slow molecules was determined to be n=10^4~ 10^6 cm^<-3>, that is an important parameter to determine the reaction rate constant. Finally, the reaction rates between the Ca^+Coulomb crystals and the slow polar molecules were measured. The reaction rates are of the order of 10^<-6>~ 10^<-5> s^<-1>, which are very slow compared to a typical reaction rate of a molecular ion-polar molecule reaction at very low temperatures. This fact show that Ca^+is suitable for a coolant of sympathetic cooling of molecular ions, which are supplied for performing the reaction-rate measurements of cold ion-polar molecule reactions. This is an important achievement of this study.
我们研制了一种测量冷离子-极性分子反应速率的新实验装置。首先,斯塔克速度过滤器被开发用于产生慢极性分子。我们已经成功地产生了峰值速度为23~ 40 m/s的ND_3、CH_2O和CH_3CN慢束流。特别是首次实现了CH_3CN慢光束的产生。此外,还测定了慢分子的数密度n=10^4~ 10^6 cm^2<-3>,这是确定反应速率常数的重要参数。最后,测量了Ca^+库仑晶体与慢极性分子之间的反应速率。反应速率约为10 <-6><-5><-1>~这一事实表明,Ca^+适合作为分子离子交感冷却的冷却剂,用于进行冷离子与极性分子反应的反应速率测量。这是本研究的一个重要成果。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
イオンのクーロン結晶の生成とその応用
离子库仑晶体的产生及其应用
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S. Nakatsuji;他2名;岡田邦宏
  • 通讯作者:
    岡田邦宏
シュタルク分子速度フィルターの開発とその現
Stark分子速度过滤器的发展及现状
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    菅沼拓也;内麻宏紀;谷口貴紀;岡田邦宏;高柳俊暢;和田道治;H. A. Schuessler
  • 通讯作者:
    H. A. Schuessler
極低温イオン-極性分子衝突反応実験のためのクーロン結晶の分子動力学シミュレーション
低温离子-极性分子碰撞反应实验库仑晶体的分子动力学模拟
  • DOI:
  • 发表时间:
    2009
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    岡田邦宏;木村直樹;菅沼拓也;他
  • 通讯作者:
極低温イオン-極性分子衝突反応実験のためのシュタルク速度選別器の開発
用于低温离子-极性分子碰撞反应实验的斯塔克速度选择器的开发
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    岡田邦宏;木村直樹;菅沼拓也;他
  • 通讯作者:
Laser-induced reactions between a Ca+ Coulomb crystal and polar molecules
钙库仑晶体和极性分子之间的激光诱导反应
  • DOI:
    10.1088/1742-6596/388/1/012025
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    K. Okada;T. Suganuma;T. Furukawa;T.Takayanagi;M. Wada;H. A. Schuessler;K. Okada et al.
  • 通讯作者:
    K. Okada et al.
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  • 通讯作者:
    NAKAMURA Nobuyuki

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    $ 10.23万
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