my thesis work 5/12 植木 卒論題目 楕円偏光照射による不斉合成の ためのHiSOR-BL4の光源性能評価
研究背景 生体を構成するアミノ酸の多くが化学的、物理的性質の等しい鏡像異性体（エナンチオマー）を持つ 化学合成において生成比は 。 生体を構成するアミノ酸の多くが化学的、物理的性質の等しい鏡像異性体（エナンチオマー）を持つ 化学合成において生成比は L体:D体=1:1 しかし、生体中では ほとんどがL体(99%以上） ホモキラリティ いつどのように発生したか 原因はわかっていない エナンチオマー
ホモキラリティの地球外起源説 円二色性 光による非対称効果が見られ 円偏光によってエナンチオマー の偏りが生じたのでは? アミノ酸の地球外起源説 ・隕石中でエナンチオマーの偏りを発見 ・宇宙空間に有機分子の存在 ・惰円偏光の存在と円二色性 オリオン座大星雲 円二色性 物質によって右回りと左回りの円偏光で吸収に差がある 光による非対称効果が見られ 円偏光によってエナンチオマー の偏りが生じたのでは?
楕円偏光 偏光状態の記述 円偏光度Pc 直線偏光度PL 楕円偏光の図 PC2+PL2=1 全強度I=IC+IL I=IPC2+IPL2 電場の振動ベクトルが惰円を描く光。 二つの振動モードの位相がずれている。 位相差δ=0で直線偏光 δ=π/2で円偏光 直線偏光と円偏光は楕円偏光の一種 偏光状態の記述 円偏光度Pc 直線偏光度PL PC2+PL2=1 全強度I=IC+IL I=IPC2+IPL2 楕円偏光の図
これまでの研究 紫外線照射によるアミノ酸生成実験 プロピルアミン などの有機分子 アミノ酸の生成 紫外線照射 無偏光 L体:D体=1:1 円偏光 L体:D体=?
放射光源 HiSOR-BL4 蓄積リングパラメーター Electron Energy 放射光の性質 700MeV 1)指向性がよい Average Current 250mA Natural Emitance 4.07×10-7m.rad Bending Magnet 2.7T 放射光の性質 1)指向性がよい 2)白色光 3)パルス光 4)偏光特性を持つ 軌道面外の放射から 楕円偏光が得られる
SPECTRA8.0のPartial Flux L Y ⊿X 計算物理量 強度 I(photons/sec/0.1%.B.W) 円偏光度Pc 直線偏光度PL L(m)；光源とスリット間の距離 Y(mm)；軌道面からスリット中心までの高さ ⊿X、(mm)；スリットの一辺の長さ (スリットは正方形)
BL4の強度Iと円偏光度Pc
２２０nmでの強度I、Pc円偏光度、円偏光強度 これまでに行なったランプ照射 との比較のため220nmで計算 円偏光度はスリットの大きさで ほとんど変わらない Yが大きいほど大きい 強度はスリットの面積に比例 面外に極大値を持つ Y=11mm 円偏光強度は面積に比例 Y=14mmで極大値
パスフィルターの挿入 パスフィルター 白色光から220nmの光を取り出す 透過率 パスフィルター 白色光から220nmの光を取り出す 強度の単位をphotons/sec/nmに変換し透過関数との積のピーク面積 から透過強度を求める
パスフィルター透過後の光子数 フィルター透過後の光子数 全強度(Y=11mm) 5.1 ×1012Photons/sec 面内強度と比べて9割程度で 円偏光でも直線偏光と同等の強度が得られる
紫外線ランプとの強度比較 最大光子数で770倍 円偏光光子数で1000倍 ランプの方がかなり強い 紫外線ランプの強度 3.9×1015Photons/sec BL4の強度 5.1 ×1012 Photons/sec BL4の円偏光強度 4.0×1012 Photons/sec 最大光子数で770倍 円偏光光子数で1000倍 ランプの方がかなり強い アミノ酸の収率 4×10-16pmol/photon 検出器の定量検出限界 10pmol BL4の最低照射時間 全強度 82分 直線 93分 円 105分
結果 220nmで ・スリットの位置を選ぶことで円偏光でも軌道面内と比べてほとんど変わらない強度が得られる ・BL4の強度はランプよりもかなり小さいがアミノ酸検出 の最低照射時間は数時間程度 ・円偏光光源としてアミノ酸生成が確認できる合成実験は十分可能
おしまい