気相金属クラスター分光を革新する高密度イオントラップの開発

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概ね研究計画に沿って研究を進めている。線形イオントラップに高密度に捕捉した銀2量体イオンを例として、トラップ内のイオンの密度分布の探求を第一に進めた。イオン光学系シミュレーションソフトを高度に利用し、イオン間の電荷反発の影響や、イオンの温度制御のために導入された干渉ガスの影響も考慮した数値解析手法を開拓した。その結果、過去の実験研究のトラップ稼働条件にならったシミュレーション条件を設定して、実験で報告された局所的なイオン密度の空間分布を定量的に再現することに成功した。この数値解析手法で、実験がまだなされていない極低温下でのイオン分布の予想を行い、精密分光を狙いとするイオントラップの最適化に向けた成果を上げた。この成果を国際会議で発表するとともに、国際学術誌へも投稿し、現在査読を受けている。さらに、原子・分子のイオン種よりもはるかに大きな、マイクロメートルサイズの水液滴をも研究対象に入れ、その蒸発速度を長時間にわたって測定するなど、イオントラップの発展的な利用に展開した。特にレーザーを照射した際に発生するラマン散乱光が液滴外周に共鳴するWhispering Gallery Modeの解析に取り組み、液滴サイズの精密計測法の開発を進めた。この成果は、ナノ学会で優秀ポスター賞を受賞しており、高く評価されている。一方で、イオン集束性能を高めた飛行時間型質量分析計の設計を行った研究をナノ学会会報に寄稿し、これまでの成果の発信を行った。以上の通り、イオントラップを高度に用いた研究を多岐にわたって進展させた。