分子線を用いた超低温ペニングイオン化電子分光と光反応画像観測法の開拓

开发超低温潘宁电离电子能谱和分子束光反应图像观察方法

• 批准号: 22K12670
• 负责人: 山北 佳宏
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: The University of Electro-Communications
• 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-22K12670/
• 关键词: ペニング電子分光; 分子配向; 低温分子; トラジェクトリ計算; 電子分光; 化学反応動力学; クラスター; アミノ酸; ナノカーボン

【クラスターのペニング電子分光】ペニング電子分光法は、準安定励起原子A*と分子Mとの衝突反応（A* + M→A + M+ + e-）で放出される電子の運動エネルギーを測定する手法である。本研究のねらいは、真空中の孤立クラスターの電子構造を明らかにすることと、低温分子反応に電子分光を適用し分子の配向効果を解明することである。クラスターは極微量であり、低温分子反応は低頻度であることから、従来型の電子分光器では測定できない。そのため、電子の捕集効率を極限的に上げた電子分光器を用い、理論計算と合わせてこれらの研究を進めた。【シード分子線のペニング電子分光】令和5年度は、クラスターを生成するための分子線ノズルの開発に成功した。差動排気できる真空槽を整備し、連続分子ビームを生成した。オリフィス径 20,30,50μm のものを用意して実験を行ったところ，50μmが最適と分かった。一酸化窒素NOとベンゼンをシードした分子線で実験を行ったところ、ベンゼンのシード分子線で分子の配向がそろっていることを示す興味深い結果が得られた。そのため、クラスターの実験を行う前に、ベンゼンとアルキルベンゼンの実験を行うことにした。トルエン、エチルベンゼンではベンゼンより大きな配向効果を示す結果が得られた。【トラジェクトリ計算】分子の配向分布を仮定した理論計算を行い、シード分子線中のベンゼンの配向がキャリアガス（He）によってフリスビーのようにそろっていることが示された。ペニングイオン化過程は、粒子どうしの接近に伴うイオン化過程であり、分子軌道の空間的形状に依存したイオン化確率となる性質から、ペニング電子分光で初めて示すことができた。

[electron spectroscopy] electron spectroscopy quasi-stationary excitation atom A* molecule M collision reaction (A* + M→A + M+ e-) emission electron motion detection method In this study, the electronic structure of isolated molecules in vacuum is clarified, and the application of electron spectroscopy in low temperature molecular reaction is clarified. The amount of fine particles is measured by a low-temperature molecular reaction and a low-frequency electron spectrometer The study of electron beam splitter application, theoretical calculation and combination The development of molecular lines was successfully carried out in the fifth year. Differential exhaust vacuum chamber maintenance, continuous molecular generation The diameter of 20, 30, 50 μ m is the best. The molecular alignment of the molecule is very interesting. Before, during, during The results of the alignment experiments were obtained. The molecular alignment distribution is determined by theoretical calculation, and the molecular alignment in the molecular line is determined by calculation. The process of molecular orbital transformation depends on the shape of molecular orbital space, the accuracy of molecular orbital transformation, and the initial display of electron spectroscopy.