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論文

$$^{13}$$C-selective infrared multiple photon dissociation of $$beta$$-propiolactone by a free electron laser

宮本 佳樹*; 真嶋 哲朗*; 荒井 重義*; 勝又 啓一*; 赤木 浩; 前田 彰彦*; 秦 寛夫*; 倉持 幸司*; 加藤 吉康*; 築山 光一*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 269(2), p.180 - 184, 2011/01

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2010.10.026
 被引用回数：12 パーセンタイル：64.62(Instruments & Instrumentation)

The irradiation of a free electron laser at Tokyo University of Science (FEL-TUS) to $$beta$$-propiolactone molecules in the gas phase has efficiently induced the infrared multiple photon dissociation of the compound in the wavenumber regions of 1000$$sim$$1100 cm$$^{-1}$$ and 1700$$sim$$2000 cm$$^{-1}$$. The products were carbon dioxide and ethylene at equal amounts, where carbon dioxide was enriched with $$^{13}$$C under selected irradiation conditions. The relative yields of products and the selectivity of $$^{13}$$C were examined under various experimental conditions; the maximum $$^{13}$$C atom fraction of 59 % was achieved when 2.5 Torr $$beta$$-propiolactone was irradiated by FEL pulses at 1750 cm$$^{-1}$$ with a fluence of 5.8 J cm$$^{-2}$$.

論文

Practical method for producing a large amount of isotopically enriched silicon by infrared multi-photon dissociation of hexafluorodisilane

大場 弘則; 赤木 浩; 勝又 啓一*; 橋本 雅史; 横山 淳

Japanese Journal of Applied Physics, 47(11), p.8379 - 8381, 2008/11

https://doi.org/10.1143/JJAP.47.8379
 被引用回数：4 パーセンタイル：18.26(Physics, Applied)

本論文はレーザー照射による高濃縮シリコン同位体の実用的な作製手法について述べた。フローセルを用いて、Si$$_{2}$$F$$_{6}$$分子の赤外多光子解離による同位体分離を1波長あるいは2波長の炭酸ガスレーザー照射で行った。その結果、2波長照射により$$^{28}$$Siが99.1%のSi$$_{2}$$F$$_{6}$$ガスを0.67g($$^{28}$$Si)/hの生産速度でかつ高い収率で得ることに成功した。また、1波長照射で濃縮度が31%を超える$$^{30}$$Siを含むSiF$$_{4}$$ガスを0.12g/hの生産速度で連続的に取得することができた。

論文

Isotopically selective infrared multiphoton dissociation of 2,3-dihydropyran

横山 淳; 勝又 啓一*; 大場 弘則; 赤木 浩; 佐伯 盛久; 横山 啓一

Journal of Physical Chemistry A, 112(29), p.6571 - 6577, 2008/07

https://doi.org/10.1021/jp802101h
 被引用回数：5 パーセンタイル：15.20(Chemistry, Physical)

2,3-ジヒドロピランの赤外多光子解離を利用した酸素18の同位体分離について検討した。赤外光として炭酸ガスレーザー光を用い、レーザー振動数,レーザーフルエンス、及び試料圧を変えて分離係数を測定した結果、分離係数として最大751の値を得、天然で0.205%の酸素18を60%まで濃縮することに成功した。また、一般の化合物の場合と異なり、試料圧が高くなるにつれて分離係数が増加する現象が起こることを見いだし、分子衝突による振動エネルギー緩和を取り入れた速度方程式によるシミュレーション結果をもとに議論した。

論文

Silicon isotope separation utilizing infrared multiphoton dissociation of Si$$_{2}$$F$$_{6}$$ irradiated with two-frequency CO$$_{2}$$ laser lights

横山 淳; 大場 弘則; 橋本 雅史; 勝又 啓一; 赤木 浩; 石井 武*; 大家 暁雄*; 荒井 重義*

Applied Physics B, 79(7), p.883 - 889, 2004/11

https://doi.org/10.1007/s00340-004-1642-z
 被引用回数：10 パーセンタイル：44.12(Optics)

シリコン同位体分離を2振動数CO$$_{2}$$レーザー光照射によるSi$$_{2}$$F$$_{6}$$の赤外多光子解離を利用して行った。2振動数光照射により高い分離係数を維持したまま分離効率を向上させることができた。例えば、966.23cm$$^{-1}$$(0.089J/cm$$^{2}$$)と954.55cm$$^{-1}$$(0.92J/cm$$^{2}$$)の光を100パルス同時に照射し、Si$$_{2}$$F$$_{6}$$を40%分解させることで$$^{28}$$Si同位体純度99.4%のSi$$_{2}$$F$$_{6}$$が得られた。一方、954.55cm$$^{-1}$$の光(0.92J/cm$$^{2}$$)のみでは同位体純度99.0%のSi$$_{2}$$F$$_{6}$$を得るのに1000パルスの照射が必要であった。$$^{29}$$Siと$$^{30}$$Siの1パルス照射あたりの分離係数は、Si$$_{2}$$F$$_{6}$$圧の増加に伴って増大した。この圧力効果の原因について周囲の気体との衝突による回転及び振動緩和の観点から議論した。

口頭

2,3-ジヒドロピランの同位体選択的赤外多光子解離を用いた酸素同位体分離

横山 淳; 大場 弘則; 赤木 浩; 横山 啓一; 佐伯 盛久; 勝又 啓一*

no journal, , 

天然に存在する酸素同位体のうち$$^{18}$$O(天然存在割合0.204%)は、陽電子断層撮影用検査試薬の原料として用いられており、医療分野で有用な同位体である。本研究では、2,3-ジヒドロピラン(C$$_{5}$$H$$_{8}$$O)の赤外多光子解離を利用して$$^{18}$$Oを分解生成物である2-プロペナール中に高濃縮した。レーザー光1パルス照射あたりの2,3-ジヒドロピランの分解確率及び分離係数のレーザー波数依存性,レーザーフルエンス依存性、及び2,3-ジヒドロピラン圧依存性を詳細に調べた。その結果、レーザー波数1033.5cm$$^{-1}$$,レーザーフルエンス2.2J/cm$$^{2}$$,圧力4Torrの照射条件で、分離係数750の値が得られ、$$^{18}$$Oが60%まで濃縮した。本研究で得られた分離係数は、今まで報告された最大の分離係数(ジイソプロピルエーテルの赤外多光子解離による350)の2倍であり、2,3-ジヒドロピランが酸素同位体分離の作業分子として優れていることを明らかにした。

口頭

2,3-ジヒドロピランの赤外多光子解離による酸素同位体分離

横山 淳; 大場 弘則; 赤木 浩; 横山 啓一; 佐伯 盛久; 勝又 啓一*

no journal, , 

2,3-ジヒドロピランの赤外多光子解離反応を利用して酸素の同位体分離を行った。2,3-ジヒドロピランのC-O伸縮振動の吸収ピークより低波数の炭酸ガスレーザー光で照射することで、$$^{18}$$Oを分解生成物である2-プロペナールに濃縮した。1パルス照射あたりの2,3-ジヒドロピランの分解割合はレーザー波数が吸収ピークから離れるに従って減少したが、分離係数は逆に増大し、1033.5cm$$^{-1}$$で500以上の非常に高い値が得られた。また、分離係数は試料圧が上がると最大750まで増大し、天然で0.204%の$$^{18}$$Oを60%まで濃縮した。

口頭

2,3-ジヒドロピランの赤外多光子解離による酸素同位体分離

横山 淳; 大場 弘則; 赤木 浩; 横山 啓一; 佐伯 盛久; 勝又 啓一*

no journal, , 

天然に存在する$$^{16}$$O(天然存在割合99.759%),$$^{17}$$O(0.037%),$$^{18}$$O(0.204%)の酸素同位体のうち$$^{18}$$Oは、陽電子断層撮影用検査試薬の原料として用いられており、医療分野で有用な同位体である。本研究では、2,3-ジヒドロピラン(C$$_{5}$$H$$_{8}$$O)の赤外多光子解離を利用して$$^{18}$$Oを高濃縮した。レーザー光1パルス照射あたりの2,3-ジヒドロピランの分解確率及び分離係数のレーザー波数依存性,レーザーフルエンス依存性、及び2,3-ジヒドロピラン圧依存性を詳細に調べた。その結果、レーザー波数1033.5cm$$^{-1}$$,レーザーフルエンス2.2J/cm$$^{2}$$,圧力4Torrの照射条件で、分離係数750の値が得られ、$$^{18}$$Oが60%まで濃縮した。

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