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赤木 浩*; 熊田 高之; 乙部 智仁*; 板倉 隆二*; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
Chemistry Letters, 49(4), p.416 - 418, 2020/04
被引用回数：1 パーセンタイル：4.87(Chemistry, Multidisciplinary)We demonstrate isotope selective ionization of I
Br and I
Br isotopologues using field-free alignment induced by a linearly-polarized nanosecond laser pulse with rapid turn off at the maximum. Following the switched nanosecond pulse irradiation, a 60-fs laser pulse ionizes one of the isotopologues preferentially. The ion yield ratio 
(IBr
)/(IBr) varies in the range of 0.93-1.06, depending on time delay between the pulses. This is the first demonstration of laser isotope separation of heavy elements using field-free alignment and angular dependent ionization.
赤木 浩*; 熊田 高之; 乙部 智仁*; 板倉 隆二*; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
Applied Physics B, 124(1), p.14_1 - 14_8, 2018/01
被引用回数：2 パーセンタイル：14.76(Optics)新たな同位体分離法を目指したフィールドフリーアライメントによるイオン化効率の同位体選択性を計算した。従来のフェムト秒レーザーを用いたフィールドフリーアライメント法では、レーザー強度を強くするとイオン化の選択性が無くなってしまうのに対し、200fsでカットオフするナノ秒レーザーパルスを用いると選択性を保持したまま高い同位体選択イオン化が実現することが判明した。
赤木 浩; 笠嶋 辰也*; 熊田 高之; 板倉 隆二; 横山 淳; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
Physical Review A, 91(6), p.063416_1 - 063416_7, 2015/06
被引用回数：7 パーセンタイル：38.91(Optics)等核二原子分子の同位体分子の2成分混合物に対する、フェムト秒パルス列による分子整列を用いた同位体選択的イオン化を提案する。質量数
および
の原子核2つからなる等核二原子分子の同位体分子に対し、パルスの時間間隔をT
= T() = T()、[T()およびT()は回転周期]とすると、2つの同位体分子の分子整列が同時に成立する。窒素の同位体分子(
N
および
N)に対して実証実験を行い、最後のフェムト秒パルスからT/2後の直前にはNが整列、Nが反整列し、T/2の直後にはその反対の状態が生成した。そのタイミングでもう1パルス、フェムト秒パルスを照射し、各同位体分子を非共鳴多光子イオン化した。イオン収量比I(N
)/I(N)が0.49-2.00まで変化し、以前の1パルスによる分子整列を用いた結果より変動幅が大きくなった。
赤木 浩; 笠嶋 辰也; 熊田 高之; 板倉 隆二; 横山 淳; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
Applied Physics B, 109(1), p.75 - 80, 2012/10
被引用回数：16 パーセンタイル：61.38(Optics)レーザー分子配列及び非共鳴多光子イオン化の異方性を利用したレーザー同位体分離をN分子の同位体混合ガスに対して行った。真空チャンバー内で直線偏光・短パルスレーザー(
795nm, 
60fs)をNとNの混合ガスに対して照射し、回転コヒーレンス状態を生成する。その後、一方の同位体分子の軸が揃う時刻に、再度、直線偏光・短パルスレーザー光(795nm, 60fs)を照射することで、同位体選択的にイオン化した。各同位体のイオン生成量を2つのパルス間の遅延時間を走査しながら測定した結果、その比が0.851.22と変化した。
板倉 隆二; 長谷川 宗良*; 黒崎 譲; 横山 淳; 大島 康裕*
Journal of Physical Chemistry A, 114(42), p.11202 - 11209, 2010/07
被引用回数：12 パーセンタイル：38.16(Chemistry, Physical)強レーザー場中の分子は、誘起双極子によって、非断熱回転励起する。レーザー強度が上がるとイオン化が起こり、回転励起とイオン化が同時進行する。イオン化には配向角度依存性があり、イオン化によって中性分子の回転波束が変化する。本研究は、フェムト秒強レーザーパルス照射後のNO分子の回転状態分布について、ナノ秒色素レーザーを用いた共鳴2光子イオン化回転スペクトル測定によって明らかにした。また、イオン化を取り込んだ時間依存シュレーディンガー方程式の数値計算を行い、実験結果と比較した結果、42TW/cm
程度のレーザー強度では、分子軸がレーザー偏光方向に垂直なときに、イオン化確率が大きくなることが明らかとなった。
板倉 隆二; 長谷川 宗良*; 黒崎 譲; 横山 淳; 大島 康裕*
no journal, ,
強レーザー場中の分子は、誘起双極子によって、非断熱回転励起する。レーザー強度が上がるとトンネルイオン化が起こり、回転励起とイオン化が同時進行する。イオン化には配向角度依存性があり、中性分子の回転状態分布は影響を受ける。本研究では、フェムト秒レーザーによるNO分子の回転状態分布を、ナノ秒色素レーザーを用いた共鳴2光子イオン化によって観測した。フェムト秒レーザーの強度を上げてイオン化の寄与を大きくしながら、状態分布の変化を調べた。数値的にも、時間依存シュレーディンガー方程式に、イオン化の寄与を虚ポテンシャルとして導入したシミュレーションを行い、イオン化の配向角度依存性に関して考察を行った。
板倉 隆二; 長谷川 宗良*; 黒崎 譲; 横山 淳; 大島 康裕*
no journal, ,
強レーザー場中の分子は、誘起双極子によって、非断熱回転励起する。レーザー強度が上がるとイオン化が起こり、回転励起とイオン化が同時進行する。イオン化には配向角度依存性があり、イオン化によって中性分子の回転波束が変化する。本研究は、フェムト秒強レーザーパルス照射後のNO分子の回転状態分布について、ナノ秒色素レーザーを用いた共鳴2光子イオン化回転スペクトル測定によって明らかにした。
板倉 隆二; 長谷川 宗良*; 黒崎 譲; 横山 淳; 大島 康裕*
no journal, ,
強レーザー場中の分子は、非断熱回転励起とイオン化を同時に起こす。イオン化には配向角度依存性があり、イオン化によって中性分子の回転波束は変形する。本研究は、フェムト秒強レーザーパルス照射後のNO分子の回転状態分布を測定するとともに、時間依存シュレーディンガー方程式を解くことによってイオン化と回転励起の相関を議論する。
板倉 隆二; 長谷川 宗良*; 黒崎 譲; 横山 淳; 大島 康裕*
no journal, ,
強レーザー場中の分子は、誘起双極子によって、非断熱回転励起する。レーザー強度が上がるとイオン化が起こり、回転励起とイオン化が同時進行する。イオン化には配向角度依存性があり、イオン化によって中性分子の回転波束が変化する。本研究は、フェムト秒強レーザーパルス照射後のNO分子の回転状態分布について、ナノ秒色素レーザーを用いた共鳴2光子イオン化回転スペクトル測定によって明らかにした。また、イオン化を考慮に入れた回転状態に関する時間依存シュレーディンガー方程式を数値的に解き、実験結果と比較した。その結果、分子軸が偏光に対して垂直な分子が大きなイオン化確率を持つことが明らかとなった。
赤木 浩; 笠嶋 辰也; 熊田 高之; 板倉 隆二; 横山 淳; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
no journal, ,
レーザー分子alignment及びイオン化の異方性を利用して、N分子の同位体選択的イオン化を行った。直線偏光・短パルスレーザーをNとNの混合ガスに対して照射し、回転コヒーレンス状態を生成した後、一方の同位体分子の軸が揃う時刻に、再度、直線偏光・短パルスレーザー光を照射することで、選択的にイオン化した。各同位体のイオン生成量を2つのパルス間の遅延時間を走査しながら測定した結果、その比が0.851.22と変化した。
赤木 浩; 笠嶋 辰也; 熊田 高之; 板倉 隆二; 横山 淳; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
no journal, ,
分子配列制御及び非共鳴多光子イオン化の異方性を利用して、窒素分子の同位体選択的イオン化を行った。真空チャンバー内で直線偏光・短パルスレーザーをNとNの混合ガスに対して照射し、回転コヒーレンス状態を生成する。その後、一方の同位体分子の軸が揃う時刻に、再度、直線偏光・短パルスレーザー光を照射することで、選択的にイオン化した。各同位体のイオン生成量を2つのパルス間の遅延時間を走査しながら測定した結果、その比が0.851.22と変化した。
赤木 浩; 笠嶋 辰也; 熊田 高之; 板倉 隆二; 横山 淳; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
no journal, ,
分子配向と非共鳴多光子イオン化を利用した同位体選択的イオン化の研究をNとNの混合ガスに対して行っている。レーザーパルスを4つ連続的に照射して配向度を高くすることで、高選択的イオン化を目指した。パルス間隔を一方の回転周期に合わせることで、その同位体分子の回転波束を選択的に生成できた。また、NとNの回転周期の最小公倍数に当たる間隔でレーザーパルスを照射すると、両方の配向度を高くすることができ、1パルスより高い選択性が現れることがわかった。
赤木 浩; 笠島 辰也*; 熊田 高之; 板倉 隆二; 横山 淳; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
no journal, ,
強レーザー場中における分子整列及びイオン化の角度依存性を用いて、N2分子の同位体選択的イオン化を行った。直線偏光のフェムト秒レーザーパルスを14-N2と15-N2の混合ガスに対して照射し、回転波束を生成し、その後、一方の同位体分子のみ整列する時刻に、別の直線偏光高強度フェムト秒レーザーパルスを照射することによって、同位体選択的にイオン化することができた。
isotopologues utilizing rotational coherence and angular dependent ionization赤木 浩; 笠島 辰也*; 熊田 高之; 板倉 隆二; 横山 淳; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
no journal, ,
分子回転コヒーレンス及び角度依存イオン化を利用した窒素分子の同位体選択的イオン化を行った。直線偏光・短パルスレーザーを14-Nと15-Nの混合ガスに対して照射し、回転コヒーレンス状態を生成した。その後、一方の同位体分子の軸が揃う時刻に、再度、直線偏光・短パルスレーザー光を照射することで、選択的にイオン化した。各同位体のイオン生成量を2つのパルス間の遅延時間を走査しながら測定した結果、その比が0.85から1.22と変化した。
赤木 浩; 笠島 辰也*; 熊田 高之; 板倉 隆二; 横山 淳; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
no journal, ,
フェムト秒パルスレーザーによる分子回転制御を利用して、N分子の同位体選択的イオン化を実現した。真空チャンバー内で直線偏光・短パルスレーザーをNとNの混合ガスに対して照射し、回転コヒーレンス状態を生成する。その後、一方の同位体分子の軸が揃う時刻に、再度、直線偏光・短パルスレーザー光を照射することで、選択的にイオン化した。各同位体のイオン生成量を2つのパルス間の遅延時間を走査しながら測定した結果、その比が0.851.22と変化した。
赤木 浩; 笠島 辰也*; 熊田 高之; 板倉 隆二; 横山 淳; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
no journal, ,
We demonstrate nitrogen laser isotope separation without tunable lasers. This method is based on molecular alignment and angular dependent ionization of N and N isotopologues. A linearly-polarized short laser pulse creates rotational wave packets in the two isotopologues, which periodically revive as aligned and anti-aligned distributions with different revival times. Another linearly-polarized short laser pulse at a specific time delay ionizes the aligned isotopologue preferentially because of angular dependence of the ionization probability. As the demonstration, the N and N ion yields were measured as a function of time delay between the alignment and ionization laser pulses. These ion yields show a clear time-delay dependence in the ranges of 0-5 ps and 60-65 ps. The present result indicates that the isotope-selective ionization was realized for the gas mixture without tuning the laser wavelength.
横山 淳; 赤木 浩; 熊田 高之; 板倉 隆二; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
no journal, ,
超短パルスレーザー照射により回転波束を生成し、特定の同位体分子の分子軸が揃った時刻にもうひとつの超短パルスレーザーで同位体選択的にイオン化する同位体分離法の原理実証を窒素分子を用いて行った。分子の整列度(
cos
、はレーザーの偏光方向と分子軸の成す角)は、回転周期ごとにピークを持つが、時間が長くなるにつれて、その形は振動回転相互作用の影響で変形していく。本研究では、振動及び回転を取り入れた時間依存シュレディンガー方程式を解くことで、その効果を見積もった。その結果、シミュレーションは実験結果をうまく再現すること、回転温度が高くなるほど振動回転相互作用の影響が大きくなることを明らかにした。
赤木 浩; 笠嶋 辰也*; 熊田 高之; 板倉 隆二; 横山 淳; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
no journal, ,
同位体分子では、同位体質量の違いによって慣性モーメントが異なるため、分子回転周期に差が生じる。その周期差を利用した新しい同位体分離法を提案し、その原理実証を、窒素分子の同位体混合ガス(NとN)に対する同位体選択的イオン化を対象として行った。まず、直線偏光したフェムト秒レーザーパルスを混合ガスに照射することで分子の回転ラマン遷移を誘起し、分子の向きが揃った状態(分子整列状態)を一時的に作り出す。この状態は、分子回転とともに崩れていくが、回転周期後に再び整列状態が回復する。このとき、同位体分子間の回転周期差のために、再整列の時刻が異なる。一方の同位体分子だけが再整列した時刻に合わせて、もう1パルス、直線偏光したフェムト秒レーザーパルスを照射し、光イオン化を起こす。光イオン化確率は、分子軸と光偏光方向との相対角度に依存するため、同位体選択的なイオン化が実現する。パルス間の遅延時間tを変えながらイオン収量比R = I(N
)/I(N)を測定し、同位体選択性を評価した。
赤木 浩; 笠嶋 辰也*; 熊田 高之; 板倉 隆二; 横山 淳; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
no journal, ,
フェムト秒レーザーによる分子整列と、高強度・フェムト秒レーザーによるイオン化を利用した同位体選択的イオン化の研究を、NとNの混合ガスに対して行っている。分子整列用のフェムト秒レーザーパルスを4パルス、一方の同位体分子の回転周期に合わせて照射した条件で、各同位体イオン収量のイオン化パルスまでの遅延時間依存性を測定した。パルス間隔を合わせた同位体分子のイオン収量は、遅延時間に依存して大きく変動するのに対し、もう一方の同位体分子では、変動は極端に小さくなった。この遅延時間依存性のフーリエ変換を行うことにより、同位体選択的な回転ラマン遷移が起きていることを示した。
isotopologues utilizing field-free alignment and angular dependent ionization赤木 浩; 笠嶋 辰也*; 熊田 高之; 板倉 隆二; 横山 淳; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
no journal, ,
フェムト秒パルスレーザーによる分子回転制御を利用して、N分子の同位体選択的イオン化を実現した。真空チャンバー内で直線偏光・短パルスレーザーをNとNの混合ガスに対して照射し、回転コヒーレンス状態を生成する。その後、一方の同位体分子の軸が揃う時刻に、再度、直線偏光・短パルスレーザー光を照射することで、選択的にイオン化した。各同位体のイオン生成量を2つのパルス間の遅延時間を走査しながら測定した結果、その比が0.85-1.22と変化した。
