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 理学部 物理学科 原子過程科学教室
 Atomic Process Science Laboratory

准教授:
  酒井 康弘
■ 概要
1.原子・分子の励起,電離,解離過程に関する研究
電子衝撃による水素,メタン,アンモニア,さらには水など簡単な分子の解離性イオン化の実験を行っている。これらの研究には、最近完成させた散乱電子‒生成イオンの同時測定実験装置を用い、散乱電子のエネルギー分析により励起状態を選択し、その状態からイオン化解離するフラグメントイオンの種類や並進運動エネルギー、そして解離断面積を測定することで,解離過程についての知見を得ている。また、電気通信大学のレーザー新世代研究センター,及び中国合肥の中国科学技術大学,上智大学との共同研究としても行われていて、これまでに,一酸化窒素(NO)の励起微分断面積と一般化振動子強度の測定を行うとともに,希ガスの副殻励起領域,He の2 電子励起領域におけるFano効果に注目した散乱実験を行っている。
2.イオン付着飛行時間法による有機分子のフラグメントフリー計測の研究
一般の質量分析では試料をイオン化する必要があるため,その際に親分子を壊してしまうフラグメンテーション(イオン化解離)がおきることがある。本研究では試料のイオン化にイオン付着法を用い,飛行時間型質量分析器を利用したフラグメントフリー(標的親分子を壊さない)分析装置の開発を行っている。これまでの研究で,質量分解能等には不満が残るもの,フラグメントフリー計測に成功し,気相を対象としたフラグメントフリー計測法としての可能性を示すことができた。
 今後は,この装置を医療用の「呼気分析装置」として開発し,近い将来本学の医学部や薬学部との共同研究へと育てていく予定である
3.多価イオン‒レーザー励起原子衝突における電荷交換反応の研究
半導体レーザーを利用して標的原子を励起させての多価イオン衝突実験である。核融合プラズマ中では,多価イオンと励起原子の関わる衝突過程はプラズマの冷却機構として重要であり,またプラズマ診断のひとつとしても使われていることから,本研究は核融合科学研究所との共同研究として行われている。我々は,励起原子の生成のパートを受け持ち,励起原子生成部を半導体レーザーと共に核融合研究所の多価イオンビームラインへ接続し,励起原子を対象とした多価イオン衝突実験を行っている。励起したルビジウム(Rb)を標的としたヨウ素の30 価以上の多価イオンとの衝突実験では,励起原子からの電荷交換信号が基底状態のそれよりも増加することを定性的に示す結果を得た。
概要
原子過程は,宇宙空間における分子の生成から,身近にある燃焼や化学反応など,そして核融合プラズマ中の反応においても重要な過程の1 つであり,それらを取り巻く物理学のキーを司っている。それらのうち本研究室では,主に電子衝撃による原子や分子の励起や電離,そして解離の過程を中心に研究を行っている。これらは電気通信大学レーザー新世代研究センターや東北大学多元物質研究所,そして中華人民共和国の中国科学技術大学(合肥)とも共同研究を行うなど積極的な外部協力体制を敷いている。また,その実験技術を活かし,新しい先端的な化学計測装置の開発にも取り組んでおり,これまでにもいくつかの助成金を受けてフラグメントフリー質量分析装置を開発し,これを呼気分析装置として完成させるべく研究を行っている。この研究については,本学医学部および薬学部との共同研究を模索中である。さらに,核融合科学研究所,原子分子データセンターとの共同研究により多価イオン衝突の実験的研究も行っていて,核融合研究の基礎研究として位置づけられる多価イオン―励起原子の電荷移行の断面積の絶対測定に挑戦している。
■ Keywords
電子衝突,イオン化解離,解離過程,同時計測,質量分析,フラグメントフリー,呼気分析,先端計測装置開発,多価イオン衝突
■ 当該年度の研究費受入状況
1.  平成21 年度核融合科学研究所一般共同研究  (研究課題番号:NIFS08KYAM016)
 研究課題:多価イオン-アルカリ土類金属原子衝突による多電子捕獲過程の研究  (研究代表者:酒井康弘)
 研究補助金:300000円  (代表)
■ 教授・准教授・講師の公的役職
1.  酒井康弘 :核融合科学研究所共同研究員, 電気通信大学レーザー新世代研究センター共同研究員
■ 教授・准教授・講師の学会・研究会の役員
1.  酒井康弘 :日本物理学会JABEE委員会委員, JABEE物理・応用物理学関係分野審査委員会委員, TMS研究会運営委員
■ 当該年度研究業績数一覧表
研究者名 刊行論文 著書 その他 学会発表 その他
発表
和文英文 和文英文 国内国際
















酒井 康弘   准教授
理学博士
    1          
 4
(1)
 1
(1)
 3
 1
(1)
 
 0 0  0 0  0  0
(0)
 1
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 1
(1)
研究者名 刊行論文 著書 その他 学会発表 その他
発表














酒井 康弘   准教授
理学博士
         
 1
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 1
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(  ):発表数中の特別講演、招請講演、宿題報告、会長講演、基調講演、受賞講演、教育講演(セミナー、レクチャーを含む)、シンポジウム、パネル(ラウンドテーブル)ディスカッション、ワークショップ、公開講座、講習会 (  ):発表数中の特別講演、招請講演、宿題報告、会長講演、基調講演、受賞講演、教育講演(セミナー、レクチャーを含む)、シンポジウム、パネル(ラウンドテーブル)ディスカッション、ワークショップ、公開講座、講習会
■ 刊行論文
その他
1. 酒井康弘:  多価イオンーアルカリ土類金属原子衝突による多電子捕獲過程の研究.  平成20年度一般共同研究成果報告書  :342 , 2009
■ 学会発表
国内学会
1. ◎山本果林, 酒井康弘, 杉原卓伺, 宮内直弥, 足立純一, 柳下明: 光励起・電離によるOCS分子の解離ダイナミクス.  第27回PFシンポジウム,  つくば,  2010/03
2. ◎高谷一成, 工藤香織, 出口裕里, 酒井康弘: イオン付着飛行時間型質量分析計による呼気中成分の分析.  原子衝突研究協会 第34回年会,  東京,  2009/08
3. ◎宮内直弥, 足立純一, 山本果林, 杉原卓伺, 酒井康弘, 柳下明: Ar2およびXe2ダイマーの二重電離および価電子サテライト状態からの脱励起過程.  原子衝突研究協会 第34回年会,  東京,  2009/08
4. ◎山本果林, 酒井康弘: 電子衝撃によるメタン分子のinner-valence領域での励起および解離過程.  原子衝突研究協会 第34回年会,  東京,  2009/08
国際学会
1. ◎Sakai Y, Yamamoto K, Umeda N, Zhu L-F, Yuan Z-S, Miyauchi N, Nakamura N, Yamada C, Xu K-Z, Ohtani S, Watanabe T: Electron Scattering Experiments for Studies of Atomic Processes.  The 3rd China-Japan Joint Seminar on Atomic and Molecular Processes in Plasma(AMPP09),  Xi'an, China,  2009/10
2. ◎Sato K, Maeda Y, Sakai Y: Pressure fluctuation after bursting of pressure relief device in small scale gas explosions.  Asia Pacific Symposium on Safety 2009, (APSS2009),  大阪,  2009/10
3. ◎Yamamoto K, Sakai Y: The Study of Optically-Forbidden Doubly Excited States of Molecules by Scattered Electron- Ion Coincidence Measurements.  XV International workshop on low energy positron and positronium physics & XVI International symposium on electron-molecule collisions and swarms (POSMOL 2009),  Tromto, Canada,  2009/07
4. ◎Yamamoto K, Sakai Y: The Study of Doubly Excited States of Molecular Hydrogen by Scattered Electron-Ion Coincidence Measurements.  XXVI International Conference on Photonic, Electronic, and Atomic Collision (XXVI ICPEAC 2009),  Kalamazoo, USA,  2009/07
その他
1. 酒井康弘: 物の温度を測る.  平成21年度科学論文パワーアップ講座,  船橋,  2009/06
  :Corresponding Author
  :本学研究者