Dissociation/ionization process of organic molecules by cluster ion collisions and application to molecular structure analysis

簇离子碰撞有机分子的解离/电离过程及其在分子结构分析中的应用

• 批准号: 22K04931
• 负责人: 盛谷 浩右
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: University of Hyogo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04931/
• 关键词: TOF-SIMS; 多変量解析; 質量分析; クラスターイオン

これまでの研究により、Arクラスタ（Arn+）を一次イオンとするTOF-SIMSにおいて、スペクトル中の二次イオンピーク強度がクラスタイオンの構成原子あたりのエネルギー（E/n）に依存することが示されてきた。また、このE/n依存性は二次イオンの分子構造によって異なることも示されてきた。本年度は、一定の加速エネルギー（E）の下でクラスターサイズ（n）を精密に変化させながらSIMSスペクトルを自動測定するシステムを構築してきた。この研究では、E/nに依存する1,4-ニトロベンジルピリジニウムクロリド（NBP）のSIMSスペクトルを測定し、そのデータ解析の方法について検討した。NBPをSi上に凍結乾燥して作製した薄膜試料に、サイズを制御したArクラスターイオンを一次イオンとしてSIMS測定を行った。各マスピークのE/n依存曲線をプロットし、それぞれのE/n依存傾向の相関関係を定量的に評価するために、各ピークどうしの相関係数を計算し、ヒートマップとして表示した。その結果、分子イオンは、全ての解離イオンに対して負の相関性を持つことがわかった。これは、SIMSスペクトルパターンのE/n依存性データを用いて、マススペクトル中の分子イオンピークをスクリーニングできることを示している。また、主成分分析やk平均法などの手法を用いて同じデータを解析し結果を比較したところ、類似の構造をもつイオン同士の相関係数が高くなる傾向があることが示された。この結果から、それぞれのピークのE/n依存傾向は、分子構造によって異なることが示された。これらの結果はピーク強度のE/n依存性は、マスピークのクラスタリングや同定のための重要な指標となり得ることを示している。本年度はこれらの結果を1件の国内学会と2件の国際会議にて発表した。

This research is conducted in the following ways: first, first, second, third, fourth, fourth, fifth, sixth, sixth, seventh, seventh The E/n dependency is a secondary component of molecular structure. This year, we will accelerate the development of SIMS under the condition of (E) and (N). This study is based on a 1,4-bit set of SIMS parameters for determining E/N ratios and methods for analyzing them. NBP is freeze-dried on the Si substrate. E/n dependence curve of each species is evaluated quantitatively, and correlation coefficient of each species is calculated. The results of molecular dissociation and total dissociation are negative correlation. The E/n dependency of SIMS is the same as that of SIMS, and the E/n dependency of SIMS is different from that of SIMS. Principal component analysis, k-averaging, and analysis methods are used to compare the results of similar structures with high correlation coefficients. E/n dependence tendency, molecular structure, etc. The result is E/n dependence of the intensity. This year, the results of 1 domestic association and 2 international conferences were presented.

项目成果

Multivariate analysis of SIMS data depending on the energy per atom of Ar cluster projectile

根据 Ar 簇射弹每个原子的能量对 SIMS 数据进行多变量分析

• 发表时间: 2022
• 作者: K. Mizuhata;K. Moritani;T. Masumoto;T. Nakamura;and N. Inui
• 通讯作者: and N. Inui

Information on organic materials obtained from the energy-per-atom dependent mass spectrum of Ar cluster SIMS

从 Ar 簇 SIMS 的每原子能量相关质谱中获得的有机材料信息

• 发表时间: 2022
• 作者: Kousuke Moritani;Ken Mizuhata;Tetsuro Masumoto;Tomomichi Nakamura;Norio Inui
• 通讯作者: Norio Inui

ニトロべンジルピリジニウムの エネルギー依存SIMSスペクトル データの解析

硝基苄基吡啶鎓的能量依赖性 SIMS 光谱数据分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 盛谷 浩右,水畑 健;乾 徳夫
• 通讯作者: 乾 徳夫

Chemical information on organic materials obtained from the energy-per-atom dependent mass spectrum of Ar-gas cluster SIMS

从 Ar 气体簇 SIMS 的每原子能量相关质谱获得有机材料的化学信息

• 发表时间: 2022
• 作者: Kousuke Moritani;Ken Mizuhata;Tetsuro Masumoto;Tomomichi Nakamura and Norio Inui (University of Hyogo)
• 通讯作者: Tomomichi Nakamura and Norio Inui (University of Hyogo)