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論文

Electron and ion coincidence momentum imaging of multichannel dissociative ionization of ethanol in intense laser fields

板倉 隆二; 穂坂 綱一*; 横山 淳; 生田 朋也*; 神成 文彦*; 山内 薫*

Progress in Ultrafast Intense Laser Science XI; Springer Series in Chemical Physics, Vol.109, p.23 - 42, 2015/00

光電子光イオン同時計測画像法を用いて、強レーザー場中エタノールの多チャンネル解離性イオン化を調べ、イオン化とその後の電子励起を分離して観測することができた。光電子と解離イオンのエネルギー相関から、エタノールが獲得できる内部エネルギーがイオン化および励起経路によって変わることを明らかとした。

論文

Correlation between a photoelectron and a fragment ion in dissociative ionization of ethanol in intense near-infrared laser fields

穂坂 綱一*; 横山 淳; 山内 薫*; 板倉 隆二

Journal of Chemical Physics, 138(20), p.204301_1 - 204301_9, 2013/05

 被引用回数:9 パーセンタイル:60.84(Chemistry, Physical)

光電子光イオン同時計測法を用いて近赤外強レーザー場によって誘起されるエタノールの解離性イオン化を調べた。光電子放出時に電子基底状態と電子励起状態がともに生成することが観測された。光電子放出時に生成した電子状態と解離イオンの放出運動量の相関から、電子放出時に電子基底状態に生成したエタノールカチオンは、電子励起状態に生成したものに比べ、大きな内部エネルギーを最終的に獲得していることが明らかとなった。レーザー強度を9から23TW/cm$$^{2}$$へ増加したとき、また、パルス幅を35から800fsへと伸ばしたとき、エタノールカチオンの解離前の内部エネルギーが増えていくことがわかった。

論文

Separation of ionization and subsequent electronic excitation for formation of electronically excited ethanol cation in intense laser fields

生田 朋也*; 穂坂 綱一*; 赤木 浩; 横山 淳; 山内 薫*; 神成 文彦*; 板倉 隆二

Journal of Physics B; Atomic, Molecular and Optical Physics, 44(19), p.191002_1 - 191002_5, 2011/10

 被引用回数:7 パーセンタイル:59.28(Optics)

エタノールから生成した光電子と生成イオンを同時計測することによって、400nm, 96fs, 1.3-18TW/cm$$^{2}$$のレーザーパルス中にて起こるイオン化とその後の電子励起を分離して調べることができた。イオン化によって電子励起状態に生成するイオン化の分岐比は、レーザー強度の増加とともに減少した。一方、その後の電子励起は共鳴イオン化によって増大する。イオン化と電子励起の機構をエタノールカチオンの電子状態分布をもとに明らかにした。

論文

Photoelectron-photoion coincidence momentum imaging for dissociative ionization of ethanol in intense laser fields

穂坂 綱一; 板倉 隆二; 横山 啓一; 山内 薫*; 横山 淳

Chemical Physics Letters, 475(1-3), p.19 - 23, 2009/06

 被引用回数:10 パーセンタイル:63.99(Chemistry, Physical)

強レーザー場中の分子は親イオン生成に加え、競合する多くの解離性イオン化経路を持つ。われわれは光電子光イオン同時計測運動量画像観測法により、生成物イオンを特定した光電子スペクトルを測定し、エタノール分子のイオン化過程を調べた。解離生成物ごとにイオン化直後の電子状態を観測し、その電子状態はレーザー波形に強く依存することを明らかにした。

口頭

Photoelectron-photoion coincidence momentum imaging for dissociative ionization in intense laser fields

穂坂 綱一; 板倉 隆二; 横山 啓一; 山内 薫*; 横山 淳

no journal, , 

強レーザー場中の分子は複雑に競合するさまざまな解離性イオン化経路を持つ。イオン化で生成する電子状態と解離経路の相関を明らかにするために、光電子光イオン同時計測運動量画像観測装置を開発した。この装置をエタノールの解離性イオン化に適用し、光電子の運動量画像が同時計測される解離イオン種に強く依存することを見いだした。

口頭

光電子光イオン同時計測運動量画像法を用いた強レーザー場中エタノールのイオン化

穂坂 綱一; 板倉 隆二; 横山 啓一; 山内 薫*; 横山 淳

no journal, , 

強レーザー場中の分子は親イオン生成に加え、競合する多くの解離性イオン化経路を持つ。われわれは光電子光イオン同時計測運動量画像観測法により、生成物イオンを特定した光電子スペクトルを測定し、エタノール分子のイオン化過程を調べた。解離生成物ごとにイオン化直後の電子状態を観測し、その電子状態はレーザー波形に強く依存することを明らかにした。

口頭

光電子光イオン同時計測運動量画像法による強レーザー場中エタノールの解離性イオン化反応

穂坂 綱一; 板倉 隆二; 横山 啓一; 山内 薫*; 横山 淳

no journal, , 

強レーザー場中の分子は競合する多くの解離性イオン化経路を持つ。われわれは光電子光イオン同時計測運動量画像観測法を用い、強レーザー場中エタノール分子の解離性イオン化過程ダイナミクスを調べた。生成物イオンを特定した光電子スペクトルを測定し、イオン化直後の電子状態のレーザー波形依存性を明らかにした。

口頭

Dissociative ionization dynamics of ethanol in intense laser fields studied by photoelectron-photoion coincidence momentum imaging

穂坂 綱一; 板倉 隆二; 横山 啓一; 山内 薫*; 横山 淳

no journal, , 

強レーザー場中の分子は親イオン生成に加え、競合する多くの解離性イオン化経路を持つ。われわれは光電子光イオン同時計測運動量画像観測法により、生成物イオンを特定した光電子スペクトルを測定し、エタノール分子のイオン化過程を調べた。解離生成物ごとにイオン化直後の電子状態を観測し、その電子状態はレーザー波形に強く依存することを明らかにした。

口頭

強レーザー場中エタノールの解離イオン運動量選別光電子イメージング

穂坂 綱一; 板倉 隆二; 横山 啓一; 山内 薫*; 横山 淳

no journal, , 

強レーザー場中の分子は親イオン生成に加え、競合する多くの解離性イオン化経路を持つ。われわれは光電子光イオン同時計測運動量画像観測法により、解離生成物ごとにイオン化直後の電子状態を観測し、その電子状態がレーザー波形に強く依存することを明らかにしてきた。本研究ではさらに、各解離生成物の放出運動量を分離した光電子画像を観測し、イオン化とその後の一価カチオンの解離ダイナミクスの相関を明らかにした。

口頭

Intense laser induced electronic excitation in dissociative ionization of ethanol studied by photoelectron-photoion coincidence momentum imaging

穂坂 綱一; 板倉 隆二; 横山 啓一; 山内 薫*; 横山 淳

no journal, , 

We have performed photoelectron-photoion coincidence imaging measurements and revealed the correlation between the initially prepared electronic states of parent ions and the subsequent dissociation processes. Comparisons are made among the photoelectron images for the four different single ionization channels; the parent ion formation, H elimination, CH$$_{3}$$ elimination, and OH elimination. At the intensity of 9.3 TW/cm$$^{2}$$ with the duration of 35 fs, the electronically excited states are prepared directly in the ionization for the CH$$_{3}$$ and OH elimination. As the pulse becomes longer and stronger, the ionization to the electronic ground state becomes dominant even for the CH$$_{3}$$ and OH elimination, suggesting the efficient electronic excitation subsequent to the ionization.

口頭

強レーザー場中エタノールの解離イオン運動量選別光電子イメージング

穂坂 綱一; 板倉 隆二; 横山 啓一; 山内 薫*; 横山 淳

no journal, , 

強レーザー場中のエタノールは親イオン生成に加え、競合する多くの解離性イオン化経路を持つ。われわれは光電子光イオン同時計測運動量画像観測法により、解離生成物ごとに光電子運動量画像を観測した。光電子スペクトルのレーザーパルス波形(強度・時間幅)依存性を見いだし、イオン化直後の電子状態から解離生成物に至るまでのダイナミクスが、レーザー波形により変化することを明らかにした。さらに、解離生成物の放出運動量を分離した光電子画像を観測し、イオン化直後の電子状態と解離イオン運動量の相関、すなわち、一価カチオンにおける解離ダイナミクスを明らかにした。

口頭

電子・イオン運動量同時計測画像法による酸素分子の強レーザー場中解離性イオン化

穂坂 綱一; 板倉 隆二; 横山 啓一; 山内 薫*; 横山 淳

no journal, , 

強レーザー場中の分子は親イオン生成に加え、解離性イオン化を起こす。本研究では、酸素分子を対象とし、親イオンと解離原子イオンを分離した光電子運動量画像を観測した。親イオンの光電子画像は、イオン化限界を越えても光子を吸収する結果起こる越閾イオン化(ATI)構造を示し、明瞭なピーク構造が観測された。一方、解離原子イオンに相関する光電子スペクトルは、明瞭なピーク構造を示さなかった。この違いは、チャンネルごとにイオン化過程が異なることを意味している。さらに、レーザーパルスのピーク強度とチャープを変えながら、解離原子イオンと相関する光電子画像観測し、解離性イオン化における電子励起機構を議論する。

口頭

高強度UVレーザー場中エタノールの解離性イオン化における光電子光イオン同時計測

生田 朋也; 穂坂 綱一; 板倉 隆二; 赤木 浩; 山内 薫*; 神成 文彦*; 横山 淳

no journal, , 

強レーザー場によるエタノールの解離性イオン化に関して、最近、イオンと光電子の同時計測が行われ、電子励起状態へ直接イオン化する過程と電子基底状態へイオン化した後に電子励起する段階的な過程の2経路が存在し、強度やパルス幅を増やすと段階的過程の寄与が増えることが明らかとなっている。本研究は、近赤外パルスに比べ、解離が促進する紫外パルスの場合に関して、光電子・光イオン同時計測を行い、イオン化・電子励起機構を調べた。

口頭

Electronic excitation dynamics of molecules ionized in intense laser fields studied by photoelectron-photoion coincidence momentum imaging

板倉 隆二; 穂坂 綱一*; 山内 薫*; 横山 淳

no journal, , 

光電子光イオン同時計測法によって、強レーザー場中においてイオン化するエタノールと酸素分子について、反応チャンネルを分離した光電子運動量画像を測定した。レーザーパルスの強度,パルス幅をパラメターとして変えながら、光電子画像の変化を観測し、エタノールと酸素のレーザーパルスに対する応答の違いから、電子励起機構について議論する。

口頭

Dissociative ionization of ethanol by circularly-polarized ultrashort intense laser fields

赤木 浩; 板倉 隆二; 穂坂 綱一*; 山内 薫; 横山 淳

no journal, , 

高強度・短パルスレーザー照射によって進行するエタノール分子のイオン化とその後の解離過程を明らかにするために、電子とイオンを3次元運動量を分解したうえで同時計測した。円偏光で測定した電子と解離イオンの角度相関を、直線偏光での測定結果と比較する。

口頭

Dissociative ionization of ethanol in circularly-polarized intense laser fields

赤木 浩; 板倉 隆二; 穂坂 綱一*; 乙部 智仁; 山内 薫; 横山 淳

no journal, , 

高強度・短パルスレーザー照射によって進行するエタノール分子のイオン化とその後の解離過程を明らかにするために、電子とイオンを3次元運動量を分解したうえで同時計測した。円偏光で測定したイオン生成量比,解離イオンと相関した光電子スペクトルを、直線偏光での測定結果と比較する。

口頭

Polarization dependence of ionization dynamics of ethanol in intense laser fields

赤木 浩; 乙部 智仁; 板倉 隆二; 穂坂 綱一*; 山内 薫; 横山 淳

no journal, , 

エタノール分子の高強度・円偏光電場中[I$$_{0}$$=(1.1$$pm$$0.2)$$times$$10$$^{13}$$W/cm$$^{2}$$, $$lambda$$$$sim$$800nm]でのイオン化ダイナミクスを、生成する電子及びイオンの同時計測を行って調べた。C-C及びC-O解離過程と同時に観測された光電子のエネルギースペクトルはATIピークを示しており、親イオン及びC-H解離過程のものと同様であった。このことは、イオン化時には電子基底状態のエタノール親イオンが生成していることを示している。他方、直線偏光では、ATIピーク構造は弱くなり、構造のない成分が主であった。これは、電子励起状態の親イオン生成を示している。理論計算による予測に基づき、イオン化ダイナミクスの偏光依存性を議論する。

口頭

Momentum correlation between a photoelectron and a fragment ion ejected from ethanol in femtosecond intense laser fields

板倉 隆二; 穂坂 綱一*; 山内 薫*; 横山 淳

no journal, , 

強レーザー場中にておこるエタノールの解離製イオン化の反応機構を明らかにするため、コインシデンス同時計測画像法を用いて、光電子とフラグメントイオンの間の運動量相関を観測した。ある特定の光電子エネルギーの電子と相関した解離イオンの並進運動エネルギー分布は、指数関数分布exp(-E$$_{ion}$$/E$$_{0}$$)にて表されることがわかった。ここで、E$$_{ion}$$はイオンの並進エネルギー、E$$_{0}$$は励起の度合いを示すパラメターである。この結果は、イオン化後に起こる解離過程において分子内エネルギー分配が効率よく起きていることを示唆するものである。

口頭

Dissociative ionization of ethanol in intense UV laser fields studied by photoelectron-photoion coincidence momentum imaging

板倉 隆二; 生田 朋也*; 穂坂 綱一*; 赤木 浩; 山内 薫*; 横山 淳; 神成 文彦*

no journal, , 

強レーザー場によるエタノールの解離性イオン化に関して、最近、イオンと光電子の同時計測が行われ、電子励起状態へ直接イオン化する過程と電子基底状態へイオン化した後に電子励起する段階的な過程の経路が存在し、強度やパルス幅を増やすと段階的過程の寄与が増えることが明らかとなっている。本研究は、近赤外パルスに比べ、解離が促進する紫外パルスの場合に関して、光電子・光イオン同時計測を行い、イオン化・電子励起機構を調べた。

口頭

光電子光イオン同時運動量画像法による高強度UVレーザー場中エタノールの解離性イオン化観測

生田 朋也; 板倉 隆二; 穂坂 綱一*; 赤木 浩; 山内 薫*; 神成 文彦*; 横山 淳

no journal, , 

紫外域強レーザー場中におけるエタノールの解離と相関したイオン化機構を光電子光イオン同時計測によって調べた。レーザー場強度が15TW/cm$$^{2}$$の時、CH$$_{2}$$OH$$^{+}$$生成に相関した光電子スペクトルは、電子励起状態へのイオン化が支配的であった。C$$_{2}$$H$$_{5}$$$$^{+}$$生成については、励起状態へのイオン化に加え、電子基底状態へのイオン化した後、段階的に電子励起する経路も観測された。強度を33TW/cm$$^{2}$$へ上げると、CH$$_{2}$$OH$$^{+}$$、及びC$$_{2}$$H$$_{5}$$$$^{+}$$生成のどちらの場合も、段階的励起の寄与が増加し、イオン化における直接励起と段階的励起がほぼ同じ分岐比となる。これらの結果に基づいて紫外域における解離促進の原因について議論する。

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