見附孝一郎（助教授） 分子研リポート2001 | 分子科学研究所

研究系及び研究施設の現状 153

見 附 孝一郎（助教授）

A -1)専門領域：化学反応素過程、軌道放射分子科学

A -2)研究課題：

a) 極端紫外超励起状態や高励起イオン化状態の分光学と動力学

b)原子・分子・クラスターの光イオン化研究に用いる粒子同時計測法の開発 c) レーザーと軌道放射のポンプ・プローブまたは２重共鳴分光

d)極端紫外域の偏極励起原子の光イオン化ダイナミクス e) 高分解能斜入射分光器の研究開発とその利用

A -3)研究活動の概略と主な成果

a) 軌道放射光施設に分子線光解離装置を製作し，C O2，SO2，ハロゲン化メチル，フロンなど２０種余の分子についてイオ ン対を生成する過程を初めて見いだした。また，同施設の直入射分光器ラインに２次元掃引光電子分光装置を建設 し，NO, C2H2, OC S , S O2, C S2, HI等の２次元光電子スペクトルを測定した。さらに，アンジュレータ斜入射分光器ラ インで，OC S やH2Oの極端紫外励起状態の緩和過程で放出される可視・紫外発光を検出し，蛍光分散および蛍光励起 スペクトルを測定した。以上，得られた負イオン解離効率曲線，２次元光電子スペクトル，蛍光スペクトル等から，超 励起状態のポテンシャルエネルギー曲面を計算しイオン化状態との電子的結合を評価したり，自動イオン化や前期 解離のダイナミクスおよび分子の２電子励起状態や解離性イオン化状態の特質などについて考察した。

b)正イオン・負イオン同時計測法を初めて開発し，複数の光解離過程の識別と放出されるイオンの並進エネルギーの 測定を可能とした。また，光電子・イオン飛行時間同時計測法により始状態が選別されたイオンの光解離の研究を 行った。

c) 紫外モードロックレーザーとアンジュレータ光を組み合わせて，電子振動励起分子の光イオン化や光解離のダイナ ミクス，イオンの前期解離ダイナミクスなどに関する研究を行った。レーザーパルスとマルチバンチ放射光を厳密 に同期させることで，分解能約500 psの時間分解ポンププローブ測定が可能である。また，レーザー誘起蛍光励起分 光やレーザー多光子イオン化分光を起用することによって，超励起状態から解離生成したイオンまたは中性フラグ メントの内部状態の観測を初めて実現した。フラグメントの回転分布から，解離の際のエネルギー分配について議 論した。将来的には，特定の化学結合を選択的に切断したり，特異的な化学反応を起こすような光励起過程を実現す るための方法論の開発と実用化を目標としている。

d)直線偏光した放射光を用いて，基底状態原子をそのイオン化ポテンシャルより低いリュドベリ状態へ共鳴遷移させ， 放射光の偏光方向に偏極した特定量子状態の励起原子を高密度で生成させる。この偏極原子（≡始状態）を，直線偏 光した高出力レーザーによってイオンと電子にイオン化させる（≡終状態）。光電子角度分布の解析と理論計算を併 用して，選択則で許される複数の終状態チャネルの双極子遷移モーメントの振幅と位相差を決定した。究極的には， 希ガス偏極原子の光イオン化における「量子力学的完全実験」を目指している。

e) 軌道放射光施設に，気相光励起素過程の研究を目的とした高分解能高フラックスの斜入射分光器を建設した。25か ら 160 eV の光子エネルギーの範囲で，フラックス 10

10

光子／秒と分解能 3000が同時に達成された。S 原子または B r 原子を含む分子のそれぞれ 2p電子と3d電子を励起して，偏光に対して水平または垂直方向に飛来した解離イオン

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を検出することで，励起状態の対称性を分離した吸収スペクトルの測定を行った。続いて平成１３年度から，「フラー レンの軟Ｘ線分光専用ビームライン」の実用化を目指して，実験ステーションの改良と調整を施した。現在，他大学 グループと共同して，金属内包フラーレンの吸収および光電子スペクトルの測定を開始している。

B -1) 学術論文

M. ONO, H. HATTORI, H. YOSHIDA and K. MITSUKE, “Performance of the 18 m-spherical grating monochromator

newly developed in the UVSOR facility,” Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 467-468, 577 (2001).

K. MITSUKE and M. MIZUTANI, “Laser induced fluorescence spectroscopy of CN(X²Σ⁺) radicals produced by vacuum UV photoexcitation of CH₃CN with synchrotron radiation,” J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 119, 155 (2001). K. MITSUKE and M. MIZUTANI, “UV and visible emission spectra from the photodissociation of carbonyl sulfide using

synchrotron radiation at 15 – 30 eV,” Bull. Chem. Soc. Jpn. 74, 1193 (2001).

Y. HIKOSAKA and K. MITSUKE, “Formation and autoionization of a dipole-forbidden superexcited state of CS₂,” J. Phys. Chem. A 105, 8130 (2001).

B -2) 国際会議のプロシーディングス

K. IWASAKI and K. MITSUKE, “Development of a conical energy analyzer for angle-resolved photoelectron spectroscopy,” The Thirteenth International Conference on Vacuum Ultraviolet Radiation Physics (VUV-XIII), K. C. Prince et al., Eds., Trieste University, Tu130 (2001).

B -4) 招待講演

見附孝一郎, 「孤立分子系の放射光・レーザー２光子過程の分光とダイナミックス」, フォトンファクトリーユーザーグループミー ティング―アンジュレータ放射光による先端研究の展開 , 高エネルギー加速器研究機構 , つくば , 2001年 5 月 .

K. MITSUKE, “Photoelectron angular distribution of aligned Ar atoms,” Mini-Symposium on Photoionization Dynamics,

Okazaki, May 2001.

K. MITSUKE, “VUV photofragments probed by fluorescence and electron spectroscopy,” Gordon Research Conference,

“Photoions, Photoionization and Photodetachment,” Williams College, Williamstown (U. S. A. ), July 2001.

見附孝一郎, 「長尺アンジュレータの気相実験利用」, 27 mアンジュレータ利用検討会 , 東京大学物性研究所, 柏, 2001年 9 月 .

K. MITSUKE, “VUV fluorescence spectroscopy of H₂O in the range of 20-55 eV,” Mini-symposium on Applications of Synchrotron Radiation to Molecular Science, Okazaki, October 2001.

B -5) 受賞、表彰

見附孝一郎 , 日本化学会欧文誌 B C S J 賞(2001).

B -6) 学会および社会的活動 学協会役員、委員

原子衝突研究協会委員(1987, 1998- ).

研究系及び研究施設の現状 155 原子衝突研究協会、企画委員(1996- ).

学会等の組織委員

質量分析連合討論会 , 実行委員(1993).

第 9 回日本放射光学会年会 , 実行委員(1995-1996).

第 12回日本放射光学会年会 , 組織委員およびプログラム委員(1998-1999). 第 15回化学反応討論会 , プログラム委員および実行委員長(1998-1999).

International Symposium on Photo-Dynamics and Reaction Dynamics of Molecules, Okazaki, Cochair (1998-1999).

原子衝突協会第 25回研究会 , 実行委員(1999-2000).

International Workshop on the Generation and Uses of VUV and Soft X-ray Coherent Pulses, Lund, Sweden, Member of the Program Committee (2001).

その他の委員

東京大学物性研究所高輝度光源計画推進委員会測定系小委員会委員 . S eperS OR 高輝度光源利用者懇談会幹事 .

B -7) 他大学での講義、客員

東京大学物性研究所嘱託研究員 , 2000年 4 月 - 2002年 3 月 .

C ) 研究活動の課題と展望

光電子分光，蛍光分光，質量分析，同時計測法などを用い，気相分子やクラスターの光イオン化過程の詳細を研究する。ま た，真空紫外領域の中性超励起状態の分光学的情報を集積しその動的挙動を明かにしたい。近い将来の目標としては， 軌道放射と各種レーザーを組み合わせて，（１）励起分子や解離フラグメントの内部状態を観測し，発光・解離・異性化・振動 緩和などの過渡現象をポンプ・プローブ法や２重共鳴法で追跡すること，（２）偏極原子の光イオン化ダイナミクスを角度分解 光電子分光法で研究し，放出電子とイオン殻内の電子との相互作用の本質を理解すること，（３）振動励起分子の放射光解 離による反応分岐比制御の３つが挙げられる。