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Synchrotron radiation photoelectron studies for primary radiation effects using a liquid water jet in vacuum; Total and partial photoelectron yields for liquid water mear the oxygen $$K$$-edge

真空中に導出された液体分子線を用いた放射光光電子分光法による放射線基礎過程の研究; 酸素K殻吸収端近傍での液体の水の全電子及び部分電子収量

鵜飼 正敏*; 横谷 明徳; 野中 裕介*; 藤井 健太郎; 斎藤 祐児  

Ukai, Masatoshi*; Yokoya, Akinari; Nonaka, Yusuke*; Fujii, Kentaro; Saito, Yuji

電子的な特性の観点からDNAの水和構造を明らかにするため、DNAが溶解した液体試料を液体分子線として真空中に導出した後これに対する光電子分光実験が可能となる装置を開発した。光源として、シンクロトロン軟X線を分光して得たビームを用いた。本発表では、(1)水の部分光電子断面積を酸素K吸収端付近で測定した結果及び酸素のオージェ電子を分光測定した結果と、(2)DNA関連の生体分子試料としてAMP, CMP及びGMPの各ヌクレオチド分子の水溶液に対する窒素K吸収端領域における全電子収量スペクトルを測定した結果を発表する。実験はSPring-8の軟X線ビームライン(BL23SU)で行った。試料液体分子線は真空中で$$phi$$=20$$mu$$m程度であり、これに直交するように50$$mu$$m程度まで集光した単色軟X線ビームを照射した。興味ある結果として、生体分子試料は水のあるなしでその吸収スペクトルには大きな差がなかったが、一方水の酸素から放出されたAuger電子のエネルギーは、励起軟X線エネルギーに顕著に依存した。

To substantiate the hydrated structure of DNA from the view point of the electronic properties, we developed a new spectroscopic technique of photoelectrons ejected from solutions dissolving biological molecules using soft X-ray synchrotron radiation in combination with liquid jet in vacuum. The experiments are carried out at the BL23SU in SPring-8, Japan. The liquid sample is maintained in the form of continuous micro-beam ($$phi$$ = 20 $$mu$$m) in vacuum and is intersected by a well focused nearly micro-beam of synchrotron-radiation of less than 50 $$mu$$m. In this paper, we present (1) the partial yields of photoelectrons for liquid water molecules and oxygen Auger electron spectra in the energy range around the oxygen K-edge, and (2) the total photoelectron yields for DNA nucleotides (AMP, CMP, and GMP) in water solutions near nitrogen K-edge, which correspond to the X-ray absorption spectra (XANES).

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分野:Chemistry, Physical

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