Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
山田 秀尚; 村上 洋; 島田 幸洋
no journal, ,
原子の空間スケールで超高速反応ダイナミクスを捉える時間分解X線分光システムのための、フェムト秒パルスレーザーを用いたパルス硬X線源についての研究報告である。フェムト秒パルスレーザー駆動X線管による硬X線源としては、これまでにドイツのEgbertらのグループにより、近赤外光フェムト秒パルスをX線管金属カソードに集光照射し、多光子吸収過程あるいはプラズマ発生過程で生成する電子パルスを利用して硬X線パルスを発生させた研究が報告されている。彼らはX線の時間平均強度を、X線管の平均電流値や電離線量率計によって測定している。われわれは、近赤外光フェムト秒パルスを用いた同様の機構でパルス硬X線発生を行い、X線フォトダイオードを用いてX線のパルス強度測定を実施した。その結果、プラズマ発生が起こるようなレーザー照射強度領域では、レーザー照射強度を増加させるとX線パルス発生の頻度は増加するが発生するX線パルス強度は一定であることがわかった。このことは、EgbertらのX線計測手法ではわかっていなかった点であり、高強度の硬X線パルスが得られるようなレーザープラズマ領域でレーザー駆動X線管を利用するうえでの重要な新知見である。また、今回われわれは、照射レーザーを紫外光フェムト秒パルスとした場合にも、同様に、レーザープラズマ領域で硬X線パルスが得られることを初めて示した。
村上 洋; 清水 広平; 桂田 雅章
no journal, ,
本研究の目的はフェムト秒レーザー誘起テラヘルツ電磁波(THz波)パルスを用いて、光pump-THz波probe分光装置を開発し、非平衡状態にある溶液や蛋白質などの低周波振動状態の時間変化を調べることである。従来のTHz波時間領域分光では各時刻のTHz波の電場振幅を1点ずつ測定し、その時間波形をフーリエ変換することによりTHz波スペクトルを得る。一方、THz波の時間波形のシングルショット計測ではレーザー繰り返し周期内で緩和しないような系を対象とできるだけでなく、測定時間を大幅に短縮できる。そこで、すでに提案されている方法により、チャープパルスをプローブに用い、一次元検出器付き分光器を用いることにより、シングルショット計測システムの開発を行った。モノサイクルのテラヘルツ波入力に対して分光器の分解能及びチャープレートによりモノサイクル的からマルチサイクル的なシングルショット時間波形が得られた。これらの結果は数値計算により再現することができた。
村上 洋; 太田 哲郎; 一ノ瀬 暢之*; 中山 敏弘*
no journal, ,
本研究では、励起状態において断熱的に分子間でプロトン移動を起こす分子の探索と、そのような分子を用いたタンパク疎水ポケット中のプロトン供与性の超高速時間分解蛍光法による評価を行った。時間分解蛍光スペクトルは、フェムト秒蛍光アップコンバージョン法を用いて測定した。その構造から励起状態において分子の両末端にある4-ジメチルアミノフェニル基からカルボニル基への分子内電荷移動状態(CT状態)を与えることが期待される共役エノンである1,5-ビス(4-ジメチルアミノフェニル)ペンタ-1,4-ジエン-3-オン(DAPO)のエタノール溶液で、プロトン化されたDAPOの電子励起状態と帰属される620nm付近の蛍光強度が時間とともに増大することがわかった。このような変化は、ベンゼンやアセトニトリル中では見られなかったことからも誘電緩和-プロトン化がこの溶液では起こっていると結論できる。また、この変化は、タンパク(牛血清由来アルブミン)中において、非常にゆっくり起こった。タンパク中では誘電緩和は溶液中より遅いが、プロトン化の反応速度は、プロトンの濃度を考慮すると非常に速いと考えられる。