孤立した高温分子負イオンの冷却過程

孤立高温分子负离子的冷却过程

• 批准号: 16J04833
• 负责人: 河野 直子
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J04833/
• 关键词: 原子分子; 静電リング; 孤立分子; 炭素; 再帰蛍光放出

博士後期課程としての最終年度にあたって，筆頭著者での論文および博士論文の執筆に着手した．本研究では孤立した炭素分子負イオンの冷却過程を解明することを目的としている．ここで，冷却過程とは分子が持つ内部エネルギーの散逸過程を指す．孤立系分子負イオンは電子脱離閾値を超える内部エネルギーを持つと電子脱離によって中性化，閾値以下では振動遷移に伴う赤外線放出または逆内部転換を通して可視光や近赤外線を放出する再帰蛍光放出という速い冷却過程によってイオンのまま冷却される．宇宙空間など孤立した環境下において高温な分子イオンの生存はこれらの競合に左右され，分子科学だけでなく宇宙での分子進化などにも関わる興味深い事象である．報告者は小さな炭素分子負イオンを対象に，これら冷却過程を研究してきた．具体的には，レーザーアブレーション型イオン源で生成された高温な炭素クラスター負イオンを，高真空に保たれた静電型イオン蓄積リング内に閉じ込め，イオンにレーザーを照射することで強制的に加熱した．レーザーの波長（光子エネルギー）や照射するまでの時間を変化させつつ加熱後およびイオン生成から加熱までの冷却を観測することで，幅広いエネルギー範囲での冷却速度測定を可能にした．しかし，理論計算とはふるまいが一致するものの，定量的にはずれが生じていた．本年度では計算モデルに改良を加え，様々な内部エネルギー領域における冷却過程を定量的に説明することに成功し，筆頭著者で論文を投稿した．このモデルは他の系に対しても普遍的に適用できると予想され，分子科学に対する大きな貢献と言える．博士論文ではスウェーデン ストックホルムでの留学を含めて世界の静電型イオン蓄積リングを駆使した研究をまとめ，学位が授与された．

Ph.D. courses and final years. Author's thesis. Author's thesis. This study aims to elucidate the cooling process of isolated carbon molecules. The cooling process and the molecular process are referred to as the internal process and the dissipation process. Isolated molecule negative electron detachment threshold value, internal growth, electron detachment, neutralization, vibration transfer, infrared emission, inverse internal transformation, visible light, near-infrared emission, re-emission, cooling process, speed, cooling process, etc. In outer space, in isolation, in high temperatures, in molecular science, in molecular evolution, in the universe, in molecular science. The reporter studied the cooling process of small carbon molecules. Specifically, the heat source generates high temperature, high vacuum, electrostatic accumulation, and high temperature. The wavelength of the photon beam (photon beam), the time of irradiation, the generation of heating, the measurement of cooling, and the measurement of cooling rate are possible. The theoretical calculation is consistent with the quantitative calculation. This year's paper was published in the journal "The Future of Energy." This is a great contribution to molecular science. Doctoral thesis is the study of electrostatic accumulation in the world.

项目成果

Observation of very slow de-excitation dynamics of hot carbon cluster anions

热碳簇阴离子非常缓慢的去激发动力学的观察

• 发表时间: 2019
• 作者: 武藤俊;高橋聡;山北聡;池田昌之;尾上哲治;山口飛鳥;富山仁貴;野島那津子;Naoko Kono
• 通讯作者: Naoko Kono

C6-内部エネルギー分布の輻射冷却による時間変化Ⅱ

C6-辐射冷却引起的内部能量分布的时间变化II

• 发表时间: 2016
• 作者: Hiroshi Yamanaka;Natsuko Nojima;Mari Higuchi;富山仁貴;富山仁貴;Naoko Kono;富山仁貴;河野直子，栗山みさき，古川武，松本淳，田沼肇，Hansen Klavs，城丸春夫;富山仁貴;河野 直子，吉田 茉生，栗山 みさき，古川 武，松本 淳，東 俊行，田沼 肇，K. Hansen，城丸 春夫
• 通讯作者: 河野 直子，吉田 茉生，栗山 みさき，古川 武，松本 淳，東 俊行，田沼 肇，K. Hansen，城丸 春夫

Fluorescence decay of naphthalene studied in an electrostatic storage ring, the Mini-Ring

在静电存储环“迷你环”中研究萘的荧光衰减

• 发表时间: 2017
• 期刊: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B
• 作者: S. Martin;J. Matsumoto;N. Kono;M.-C. Ji;R. Bredy;J. Bernard;A. Cassimi;L. Chen
• 通讯作者: L. Chen

Carbon cluster decay dynamics

碳簇衰变动力学

• 发表时间: 2019
• 作者: Hiroshi Yamanaka;Natsuko Nojima;Mari Higuchi;Naoko Kono
• 通讯作者: Naoko Kono

孤立C10-分子負イオンの冷却における構造異性体の寄与

结构异构体对孤立 C10 分子负离子冷却的贡献

• 发表时间: 2017
• 作者: 武藤俊;高橋聡;山北聡;池田昌之;尾上哲治;富山仁貴;河野直子，古川武，松本淳，東俊行，田沼肇，HANSEN Klavs，城丸春夫
• 通讯作者: 河野直子，古川武，松本淳，東俊行，田沼肇，HANSEN Klavs，城丸春夫