2014年1月10日 世界で初めて、X線自由電子レーザーを用いたフェムト秒領域でのX線直接吸収分光測定に成功

世界で初めて、X線自由電子レーザーを用いたフェムト秒領域での
X線直接吸収分光測定に成功

― 極短時間に起こる化学反応の追跡手法をSACLAで実証 ―


東京農工大学(松永是学長)、京都大学(松本紘総長)、理化学研究所(理研:野依良治理事長)、と高輝度光科学研究センター(土肥義治理事長)は、X線自由電子レーザー(XFEL:X-ray Free Electron Laser)施設SACLAで、世界で初めて、フェムト秒領域においてX線直接吸収分光法 [3]による電子スペクトルの一括測定に成功しました。これは、東京農工大学大学院工学研究院の三沢和彦 教授と小原祐樹 博士研究員、京都大学大学院理学研究科の鈴木俊法 教授、理研放射光科学総合研究センターの矢橋牧名 グループディレクター、 理研光量子工学研究領域の小城吉寛 上級研究員、高輝度光科学研究センターの片山哲夫博士研究員らの共同研究グループによる成果です。

今回、水溶液中における光化学反応の代表的な分子である鉄シュウ酸錯体に、100フェムト秒の間だけ持続している近紫外域のレーザー光パルスを照射し、分子に含まれる鉄元素の周囲の電子密度が照射直後から時間とともに変化する様子を、10フェムト秒の持続時間を持つX線パルスを用いて測定しました。特に、X線が測定対象試料を通過する前と後で、X線の強度を広いスペクトル範囲で一括に測定し比較するという直接吸収分光法では、世界で初めての成功となります。本成果は、SACLAから出力されるX線パルスが、フェムト秒という極めて短い時間の間に起こる化学反応などの現象を直接捉えるのに優れていることを実証した点から、極めて学術的価値の高いものと言えます。

本研究成果は、米国の科学雑誌『Optics Express』(別リンクで開きます)で近日中に公開されます。


※ 研究成果の詳細は、掲載しましたプレスリリース原稿からご覧いただけます。

CONTACT

お問い合わせ一覧はこちら