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Study of formation processes of interstellar nucleobase precursors by laboratory experiments for the organic compound synthesis and quantum chemical calculations

通过有机化合物合成和量子化学计算的实验室实验研究星际核碱基前体的形成过程

基本信息

批准号：
22KJ2625
负责人：
米津鉄平
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Osaka Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究は、プラズマ放電による有機物合成実験に対するミリ波-テラヘルツ波の分光計測、量子化学計算による反応経路探索、電波望遠鏡による星間空間における観測を通して、星間核酸塩基の形成過程の解明に向けた前駆体の星間空間における形成過程の検証を目的としている。本年度は、主にミリ波-テラヘルツ波のヘテロダイン分光によるプラズマ診断の完全自動計測の手法を確立した。また、これまで搭載していた素子と比較して、広い周波数帯域で受信機雑音温度が低い4 K冷却の超伝導SIS量子検出素子を搭載し、長時間計測やバンド特性の安定化・最適化を行なった。本実験ではプラズマで形成される分子種とその化学的環境の変化を捉えるべく、ガスを導入し放電し続けるが、その際には分光診断システムも温度ドリフトなどをするため、定期的な強度校正が重要となる。しかし、放電中はプラズマ放電/ガス導入を停止し、OFF点を計測することができないため通常の天体観測で使用される強度校正法を適用することが難しかった。そこで、背景光源以外のリファレンス温度を採用する改良型の強度校正法を開発した。これによりHCN分子などのスペクトルを長時間にわたって捉えることに成功した。放射輸送モデルを用いて、微量分子の物理量の導出も実現したため、現在投稿論文を作成中である。また、来年度以降に予定していた量子化学計算による反応経路の検証や、電波望遠鏡を用いた観測/解析も並行して推進した。本年度は、反応経路探索計算によって見つかる膨大な数の反応経路から目的とする経路を抽出するアルゴリズム/プログラムを開発した。加えて、大型ミリ波望遠鏡Large Millimeter Telescope(LMT)50 m鏡に搭載した2 mm帯SIS受信機Band 4 Receiver(B4R)で得られた試験観測時のデータ解析を担当し、上記関連分子に着目した投稿論文を準備中である。

In this study, the equipment used in this study is used to synthesize the synthetic equipment, the spectroscopic calculation, the quantum chemical calculation, the exploration of the countermeasure of the quantum chemistry, the formation of the interstellar nucleic acid base, the formation of the precursors, the formation of the precursors, and the formation of the interstellar nucleic acid base. This year, the main news is that the automatic programming method is set up for the first time in the year. The temperature of the receiver in the wave number domain and the tone temperature of the receiver in the cycle number domain is 4 K lower than that of the SIS quantum sub-band, and the stability of the characteristic is optimized over a long period of time. In this laboratory, the chemical environment of various molecular chemicals is formed, and the temperature is measured. The temperature is tempered and the strength is corrected periodically. When you are in the middle of the game, you are going to stop, and the OFF point is to calculate the strength correction method for celestial bodies. In addition to the background light source, the temperature measurement is performed by using the improved intensity correction method. After a long period of time, the HCN molecule won't be able to catch the success of the game. The radiation transmission method is used, and the trace amount of molecular physics leads to the formation of the material, and the contribution is now in progress. In the coming year, in order to predict the future, the quantum chemistry calculation will be carried out in order to improve the performance of the project. This year's anti-road exploration calculation, the number of anti-road expansion, the number of anti-road traffic, the purpose of this year is to draw out the traffic volume of the road in the current year. In addition, large-scale radio Large Millimeter Telescope (LMT) 50 m transmission line 2 mm SIS recipient Band 4 Receiver (B4R) will be responsible for the performance test, and you will be prepared to submit articles.