独立行政法人　理化学研究所の4月1日のプレスリリースより一部抜粋
独立行政法人　理化学研究所プレスリリース
http://www.riken.go.jp/r-world/info/release/press/2010/100401_2/detail.html

太陽光による植物の光合成に代表される光化学反応は、光エネルギーの変換から、ナノレベルの物質の微細光加工に至るまで重要な役割を果たしています。光化学反応の初期過程では、分子が光を吸収して分子内の電子がエネルギーの高い状態になり、その後電子エネルギーが分子構造の変換に利用されていきます。

基幹研究所鈴木化学反応研究室は、このフェムト秒やピコ秒という超高速で進行する光化学反応初期過程を直接観測して化学反応のメカニズムを明らかにするために、反応途上の分子から電子をレーザー光で放出させて3次元分布を可視化する「時間分解光電子イメージング法」を開発しました。

研究成果と今後の期待

今回の研究では、紫外フェムト秒レーザーと、真空紫外FELという新しい光との組み合わせに加えて、光電子イメージングという最先端の手法で、ピコ秒オーダーで起こる光化学反応を追跡観測することに成功しました。波長可変な紫外フェムト秒レーザーは、さまざまな分子の光化学反応を開始させるために非常に適した光源で、真空紫外FELは、光のエネルギーが大きいため、反応途上のさまざまな分子を容易にイオン化することができます。そのため、この2つの光を同期させた時間分解光電子イメージング法は、小さな気相分子から、DNAを構成する核酸塩基など大きな生体系分子に至るまで、多様な光化学反応プロセスの解明につながる強力な手段となります。さらに、XFEL実機が発生するX線領域の光では、X線の散乱によって気体や液体中の化学反応のみならず、固体の物性を含むさまざまな物質の動的な変化を追跡できるようになります。今回の実験は、XFELとフェムト秒レーザーとを同期させた「夢の実験」の実現性と有用性を証明したものといえます。

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