核融合研の原子分子データベースについて

dpc.nifs.ac.jp

核融合研の原子分子データベースについて

2011 年 12 月 13-14 日

原 子 分 子 データ 応 用 フォーラムセミナー

核 融 合 研 の 原 子 分 子 データ

ベースと 世 界 の 原 子 分 子 データ

ベースについて

核 融 合 科 学 研 究 所

村 上 泉


原 子 分 子 データベースの 発 展

1981

AMDIS

1985

CHART

SPUTY

BACKS

ALADDIN

1997

WWW

1998

AMDIS

Rec.

2001

AMOL

CMOL

2001

GENIE

1990 代 ~ サテライトデータベース

1977-1989

IPPJ-AM (64 reports)

1990-

NIFS-DATA (111 reports)

1978-1989

名 古 屋 大 学 プラズマ 研 究 所

1989-2004

核 融 合 研 研 究 ・ 企 画 情 報 センター

1977-

IAEA 核 融 合 のための 原 子 データ 諮 問 委 員 会 、データセンターネットワーク

2004-2009

核 融 合 研

連 携 研 究 セン

ター 原 子 分 子

データ 研 究 室

2010-

核 融 合 研

核 融 合 シス

テム 研 究 系

原 子 分 子 過

程 研 究 部 門

1973-1977

名 古 屋 大 学 プラズマ 研

原 子 過 程 作 業 グループ

データ 収 集

IPPJ-DT-48 (’75), 50(’76)

30 年 以 上 に 及 ぶデータ 収 集 と 蓄 積

(Data Bank)

核 融 合 プラズマより 広 いプラズマ 分 野 へ


1. NIFS 原 子 分 子 数 値 データベース

http://dbshino.nifs.ac.jp

dbshino.nifs.ac.jp/

入 り 口

各 データベース

の 略 称 をクリック

してアクセス

サテライト

データベース

各 データ

ベースの 簡

単 な 紹 介


AM and PWI 数 値 Database (http://dbshino.nifs.ac.jp)

データベース 名

内 容

Period

データ 件 数

(2011

年 8 月 )

AMDIS

CHART

EXC

ION

DIO

REC

AMDIS MOL

(AMOL)

CHART MOL

(CMOL)

SPUTY

BACKS

ORNL

原 子 ・イオンの 電 子 衝 突 励 起 過 程

原 子 ・イオンの 電 子 衝 突 電 離 過 程

分 子 の 電 子 衝 突 解 離 過 程

原 子 ・イオンの 再 結 合 過 程

1961-2011

原 子 ーイオン 衝 突 の 荷 電 交 換 ・ 電 離 過 程 1957-2010

分 子 の 電 子 との 各 種 衝 突 過 程

分 子 の 原 子 との 各 種 衝 突 過 程

463,592

(408,164

(Aug. 2009))

7,054

(5,305)

1956-2008

3,765

固 体 のスパッタリングイールド 1931-2000

1,241

固 体 表 面 での 後 方 散 乱 係 数 1976-2002

396

(AM Bibliographic database)

ORNL(USA

USA)で 作 成 した 原 子 衝 突 過 程 に 関

する 文 献 データベース

1959-2008

77,714


AMOL 分 子 の 電 子 衝 突 過 程

• 分 子 の 電 子 衝 突 に

よる 各 種 反 応 過 程

の 断 面 積 、 速 度 係


• 分 子 名 ( 化 学 式 、 英

語 名 )や 反 応 過 程 な

どで 検 索 できる。

• CMOL( 分 子 の 原

始 衝 突 による 各 種

反 応 過 程 )も 同 様


AMOL: 例 O 2

衝 突 過 程 ごとに 分 類 したリスト。

Momentum transfer

断 面 積 。

市 川 の 評 価 データ

(2009)を 実 線 で 表 示


CMOL: 分 子 の 重 粒 子 衝 突 過 程

• 入 射 イオン、 標 的

分 子 を 指 定 して 検


• H 2 (D 2 ), N 2 , 炭 化

水 素 、CO,、

CO 2 等

が 中 心 。

• データ 数 はまだあ

まり 多 くない。

• 標 的 O 2 は44セット。


CMOL: 例 O 2

Ar + + O 2

ArO + + O

Ar + + O 2

O + + O + Ar


データ 入 力 ・アップデート

• 原 子 分 子 過 程 部 門 の 少 人 数 スタッフ、および、

核 融 合 研 の 共 同 研 究 として、 原 子 物 理 学 研

究 者 のボランティアによるデータ 収 集 活 動 に

よりデータ 入 力 、アップデートを 行 っているの

が 現 状 。なかなか 網 羅 できない。


2. サテライトデータベース

dbshino の 表 紙 にリンク

検 索 機 能 のないデータベース。テキストファイル 等 でデータを 公 開 。

共 同 研 究 などの 成 果 の 公 開

• ALADDIN ( 電 子 衝 突 による 電 離 断 面 積 と 励 起 速 度 係 数 ) ( 英 語 )

• 二 重 励 起 状 態 のデータベース ( 二 重 励 起 状 態 のエネルギーレベルと 二 電

子 性 再 結 合 によるサテライト 線 ) ( 英 語 )

• 電 子 衝 突 による 分 子 の 微 分 断 面 積 データベース ( 英 語 )

• 陽 子 衝 突 による 水 素 原 子 の 電 離 微 分 断 面 積 ( 英 語 )

• 水 素 分 子 への 電 子 の 解 離 付 着 係 数 ( 英 語 )

• 電 離 平 衡 時 のイオン 比 表 ( 英 語 )

• 固 体 表 面 のスパッタリング 収 率 、 反 射 係 数 、 飛 程 値 のデータベース

(Eckstein 博 士 の 計 算 による) ( 英 語 )

• PWI 計 算 コードライブラリー

• 原 子 ・ 分 子 の 電 子 衝 突 断 面 積 の 推 奨 データセット( 電 気 学 会 提 供 )

• 光 吸 収 ( 英 語 )


故 林 先 生 の 原 子 分 子 文 献 ・ 数 値 データベース

• 林 先 生 ( 故 人 )によって、67の 原 子 分 子 の 文

献 及 び 断 面 積 データの 収 集 が 行 なわれたが、

文 献 データベースはほとんどが 未 発 表

• 以 下 の18の 原 子 ・ 分 子 の 文 献 データ(20 世 紀

に 出 版 された 文 献 情 報 )が、NIFS

NIFS-DATAとし

て2003-20042004 年 に 出 版 されているが、のこりは

まだ。 その 中 に、O 2 も 含 まれる。

NIFS-DATA

DATA-72 (Ar(

Ar),

NIFS-DATA

DATA-74 (CO 2 ),

NIFS-DATA

DATA-76 (SF 6 ),

NIFS-DATA

DATA-77 (N 2 ),

NIFS-DATA

DATA-79 (Xe(

Xe),

NIFS-DATA

DATA-80 (F 2 , Cl 2 , Br 2 , I 2 ),

NIFS-DATA

DATA-81 ( 水 蒸 気 ),

NIFS-DATA

DATA-82 (H 2 ),

NIFS-DATA

DATA-83 (HF, HCl, HBr, , HI),

NIFS-DATA

DATA-87 (NH 3 , PH 3 ),

NIFS-DATA

DATA-90 (CH 4 )

CH4

(from NIFS-DATA-90)


故 林 先 生 のデータベースとしての 整 備 ・ 出 版

• 林 先 生 が 評 価 された 断 面 積

データは、36の 原 子 分 子 が、

「プラズマ 材 料 科 学 ハンドブッ

ク」(1992)

(1992)に に 図 として 掲 載 され

ている。

• 未 発 表 のデータを 電 気 学 会

の 放 電 委 員 会 の 協 力 のもとで、

整 備 。

• 未 発 表 の4 の 原 子 分 子 (Cd,

NO, CCl 2 F 2 , CCl 4 ) の 断 面 積

をデータベースとして 整 備 中 。

• 文 献 データもデータベースと

して 整 備 中 。

「プラズマ 材 料 科 学 ハンドブッ

ク」に 掲 載 されているO 2

の 電 子

衝 突 断 面 積


3 世 界 にある 原 子 分 子 データベース

• インターネットでアクセスできる 原 子 分 子 デー

タベースは「プラズマ 原 子 分 子 過 程 ハンドブッ

ク」17

章 で 紹 介 。

• リンクリスト( 上 記 の 一 部 は 未 掲 載 )

http://dpc.nifs.ac.jp/dblinks1.html

• 応 用 分 野 ごとのコミュニティでデータベースが

作 られて 公 開 されている

• 分 子 の 衝 突 過 程 データベースはあまり 多 くな


韓 国 NFRIの の 原 子 分 子 データベース

• 韓 国 のNFRIの

NFRIが、 独 自 にプラ

ズマ 応 用 のための 原 子 分

子 データベースを 作 成 。 原

著 論 文 の 調 査 および 独 自

のデータ 評 価 を 行 っている。

表 示 は 韓 国 語 。

シミュレーションコードも 別

途 開 発

• 分 子 :

http://plasma.kisti.re.kr/we

plasma.kisti.re.kr/we

bs/property/property_mole

cule.jsp

http://plasma.kisti.re.kr/


NFRI( ( 韓 国 )のデータベース

• 分 子 種 を 選 んだあ

と、 衝 突 過 程 を 指

定 して 検 索


NFRIのデータベース

• 原 著 論 文 ごとに 結 果 が 表 示 。 断 面 積 データはグラフ 表 示 でき

る。


NIST Chemical Kinetics Database

http://kinetics.nist.gov

kinetics.nist.gov/kinetics/

• 化 学 反 応 式 に 分 子

記 号 等 を 入 れて、

データを 検 索


NIST Chemical Kinetics Database


NIST Chemistry Webbook

http://webbook.nist.gov

webbook.nist.gov/chemistry

• 原 子 分 子 の 化 学 的 性

質 を 網 羅 したハンド

ブック

• 分 子 構 造 や、 気 相 反

応 などのエンタルピー、

エントロピー、 自 由 エ

ネルギーなど、 電 離 ポ

テンシャル、 解 離 イオ

ン 種 のappearance


energyなどのデータと

そのリファレンスなど

が 調 べられる。


NIST Chemistry Webbook

Enthalpy

Entropy

Free

energy


UMIST database for Astrochemistry

http://www.udfa.net

www.udfa.net/

• Astron. &Astrophys&

Astrophys., 466, 1197–1204 1204 (2007)

• 2 体 衝 突 速 度 係 数 のフィッティング 関 数

k = α (T/300)

β exp (−γ(

−γ/T) ) cm 3 s −1


IUPAC Evaluated Kinetic Data

http://www.iupac-kinetic.ch.cam.ac.uk

kinetic.ch.cam.ac.uk/

• 大 気 化 学 の

ための、 原

子 分 子 反 応 、

原 子 分 子 と

固 体 や 液 体

との 評 価 済

み 反 応 速 度

係 数 等 の

データ 表 。


IUPAC Evaluated Kinetic Data


Surface Interaction Database /

• TRIMコードで

の 計 算 結 果 ( 粒

子 反 射 係 数 、エ

ネルギー 反 射

係 数 、 運 動 量

反 射 係 数 の 角

度 依 存 性 )の 図

を 表 示 。

• Online

database

• E


Online calculation sites & open

atomic codes

• ハンドブックに 記 載 した、オンライン 計 算 サイト、 及

び 公 開 している 原 子 コードは、 基 本 的 に 原 子 、 原 子

イオンの 原 子 データに 関 するものばかり。

• 分 子 の 電 子 衝 突 電 離 断 面 積 :NIST:

BEB 法 による

経 験 式

http://physics.nist/gov/PhysRefData/Ionization/X

section.html

経 験 式 の 中 で 用 いる 係 数 は、 原 子 ・ 分 子 コードでの

計 算 が 必 要 。


燃 焼 化 学 関 係 のデータベース

• プラズマ 支 援 燃 焼 : 例 : I. N. Kosarev et al., Combustion

and Flame 154 (2008) 569.

• 点 火 過 程 のkinetics=RAMEC:


E.L. Petersen, D.F. Davidson, R.K. Hanson, Combust.

Flame 117 (1999) 272–290.

290.

• GMI-Mech

Mech 1.2 (35 種 の 分 子 ・ 原 子 ,190 反 応 過 程 )

M. Frenklach, , H. Wang, M. Goldenberg, G.P. Smith, D.M.

Golden, C.T. Bowman, R.K. Hanson, W.C. Gardiner,V.

Lissianski, , in: GRI, Topical Report No. GRI-95/0058,

1995.

http://www.me.berkeley.edu/gri-mech

mech/


GRI-Mech

http://www.me.berkeley.edu/gri-mech

mech/

• 例 : 炭 化 水 素 とOHと

OHの

反 応 データ


最 近 のデータベース 情 勢

• ヨーロッパにおけるVAMDC

VAMDC(Virtual Virtual Atomic

and Molecular Data Center) プロジェクト


さいごに

• 原 子 分 子 データベースの 維 持 、アップデート

は、 専 門 家 の 強 力 とともに、ユーザーのサ

ポートも 大 切

Weitere Magazine dieses Users
Ähnliche Magazine