共同研究報告書
| 研究区分 | 一般研究 |
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研究課題 |
星間分子の生成・進化に関連した極低温氷表面でのイオン化学反応 |
| 新規・継続の別 | 継続（平成18年度から） |
| 研究代表者／所属 | 理化学研究所 基幹研究所 |
| 研究代表者／職名 | 先任研究員 |
| 研究代表者／氏名 | 小島隆夫 |
| 研究分担者／氏名／所属／職名 | |||
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氏 名
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所 属
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職 名
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1 |
渡部直樹 | 北大低温研 | |
| 研究目的 | 宇宙空間に浮遊する極低温氷星間塵上での化学反応は，星間空間における分子の生成・進化の鍵を握っている．そうした化学反応の素過程を研究すべく，極低温氷表面を用いた実験が低温研・宇宙物質科学＆宇宙雪氷学グループの他，世界のいくつかの研究機関で行われてきたが，イオンを含む氷表面反応素過程に関する実験は，その重要性にもかかわらず，まだほとんど行われていない．本研究課題は，宇宙物質科学＆雪氷学グループのもつ優れた氷表面実験技術に理化学研究所のイオンビーム制御技術を加え，当該グループの研究をイオンを含む反応素過程へと発展させ，天文学的・化学的に重要な反応素過程の詳細を明らかにしていくことを目的としている． |
| 研究内容・成果 | 実験研究の手法は以下のとおりである：水分子（あるいは他の分子）を極低温の基板上に吹き付けて星間塵表面に模したアモルファス氷を形成し，そこにイオンを入射して反応生成物の有無・種類・量を赤外線吸収スペクトルの変化で観測する． 本年度は新たな観測セットアップを共用実験真空槽に組み込み，イオンビームの照射位置を特定・限定するビームガイドチューブの設置，赤外線照射位置とイオン照射位置の重なりを保証するスリットの組み込み等々，いくつかの改良を行った．また，別の実験との共用化を図って改良した四重極質量選別器付イオン源を用いることにより，本共同研究開始当初に使用していたイオン源・イオン輸送系の10倍〜20倍程度のイオン強度を得られるようになった． この新装置による赤外線吸収スペクトルの試験的な測定結果の一例を図1に示す．10K程度に冷やした一酸化炭素 CO の氷に 100 eV 程度の D_2^+ イオンを照射したもので，照射時間とともに成長するピークA，Bが観測された．氷表面に吸着した状態の分子の赤外線スペクトルは気相の場合とは異なることが多く，比較できる標準データが少ないため，現段階では未同定であるが，これらのピークはイオンを止めた測定では観測されず，イオンの照射によって生成したものと考えられる．今後さまざまな条件で測定を試み，装置のパラメータなどの適切な条件を見出せば，より的確に氷表面でのイオン-分子反応を観測できる道が開けるものと考えている． |
| 成果となる論文・学会発表等 | |