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2011 年 12 月 13-14 日<br />
原 子 分 子 データ 応 用 フォーラムセミナー<br />
核 融 合 研 の 原 子 分 子 データ<br />
ベースと 世 界 の 原 子 分 子 データ<br />
ベースについて<br />
核 融 合 科 学 研 究 所<br />
村 上 泉
原 子 分 子 データベースの 発 展<br />
1981<br />
AMDIS<br />
1985<br />
CHART<br />
SPUTY<br />
BACKS<br />
ALADDIN<br />
1997<br />
WWW<br />
1998<br />
AMDIS<br />
Rec.<br />
2001<br />
AMOL<br />
CMOL<br />
2001<br />
GENIE<br />
1990 代 ~ サテライトデータベース<br />
1977-1989<br />
IPPJ-AM (64 reports)<br />
1990-<br />
NIFS-DATA (111 reports)<br />
1978-1989<br />
名 古 屋 大 学 プラズマ 研 究 所<br />
1989-2004<br />
核 融 合 研 研 究 ・ 企 画 情 報 センター<br />
1977-<br />
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<br />
2004-2009<br />
核 融 合 研<br />
連 携 研 究 セン<br />
ター 原 子 分 子<br />
データ 研 究 室<br />
2010-<br />
核 融 合 研<br />
核 融 合 シス<br />
テム 研 究 系<br />
原 子 分 子 過<br />
程 研 究 部 門<br />
1973-1977<br />
名 古 屋 大 学 プラズマ 研<br />
原 子 過 程 作 業 グループ<br />
データ 収 集<br />
IPPJ-DT-48 (’75), 50(’76)<br />
30 年 以 上 に 及 ぶデータ 収 集 と 蓄 積<br />
(Data Bank)<br />
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<br />
http://dbshino.nifs.ac.jp<br />
dbshino.nifs.ac.jp/<br />
入 り 口<br />
各 データベース<br />
の 略 称 をクリック<br />
してアクセス<br />
サテライト<br />
データベース<br />
各 データ<br />
ベースの 簡<br />
単 な 紹 介
AM and PWI 数 値 Database (http://dbshino.nifs.ac.jp)<br />
データベース 名<br />
内 容<br />
Period<br />
データ 件 数<br />
(2011<br />
年 8 月 )<br />
AMDIS<br />
CHART<br />
EXC<br />
ION<br />
DIO<br />
REC<br />
AMDIS MOL<br />
(AMOL)<br />
CHART MOL<br />
(CMOL)<br />
SPUTY<br />
BACKS<br />
ORNL<br />
原 子 ・イオンの 電 子 衝 突 励 起 過 程<br />
原 子 ・イオンの 電 子 衝 突 電 離 過 程<br />
分 子 の 電 子 衝 突 解 離 過 程<br />
原 子 ・イオンの 再 結 合 過 程<br />
1961-2011<br />
原 子 ーイオン 衝 突 の 荷 電 交 換 ・ 電 離 過 程 1957-2010<br />
分 子 の 電 子 との 各 種 衝 突 過 程<br />
分 子 の 原 子 との 各 種 衝 突 過 程<br />
463,592<br />
(408,164<br />
(Aug. 2009))<br />
7,054<br />
(5,305)<br />
1956-2008<br />
3,765<br />
固 体 のスパッタリングイールド 1931-2000<br />
1,241<br />
固 体 表 面 での 後 方 散 乱 係 数 1976-2002<br />
396<br />
(AM Bibliographic database)<br />
ORNL(USA<br />
USA)で 作 成 した 原 子 衝 突 過 程 に 関<br />
する 文 献 データベース<br />
1959-2008<br />
77,714
AMOL 分 子 の 電 子 衝 突 過 程<br />
• 分 子 の 電 子 衝 突 に<br />
よる 各 種 反 応 過 程<br />
の 断 面 積 、 速 度 係<br />
数<br />
• 分 子 名 ( 化 学 式 、 英<br />
語 名 )や 反 応 過 程 な<br />
どで 検 索 できる。<br />
• CMOL( 分 子 の 原<br />
始 衝 突 による 各 種<br />
反 応 過 程 )も 同 様
AMOL: 例 O 2<br />
衝 突 過 程 ごとに 分 類 したリスト。<br />
Momentum transfer<br />
断 面 積 。<br />
市 川 の 評 価 データ<br />
(2009)を 実 線 で 表 示
CMOL: 分 子 の 重 粒 子 衝 突 過 程<br />
• 入 射 イオン、 標 的<br />
分 子 を 指 定 して 検<br />
索<br />
• H 2 (D 2 ), N 2 , 炭 化<br />
水 素 、CO,、<br />
CO 2 等<br />
が 中 心 。<br />
• データ 数 はまだあ<br />
まり 多 くない。<br />
• 標 的 O 2 は44セット。
CMOL: 例 O 2<br />
Ar + + O 2<br />
ArO + + O<br />
Ar + + O 2<br />
O + + O + Ar
データ 入 力 ・アップデート<br />
• 原 子 分 子 過 程 部 門 の 少 人 数 スタッフ、および、<br />
核 融 合 研 の 共 同 研 究 として、 原 子 物 理 学 研<br />
究 者 のボランティアによるデータ 収 集 活 動 に<br />
よりデータ 入 力 、アップデートを 行 っているの<br />
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<br />
dbshino の 表 紙 にリンク<br />
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 。<br />
共 同 研 究 などの 成 果 の 公 開<br />
• ALADDIN ( 電 子 衝 突 による 電 離 断 面 積 と 励 起 速 度 係 数 ) ( 英 語 )<br />
• 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<br />
子 性 再 結 合 によるサテライト 線 ) ( 英 語 )<br />
• 電 子 衝 突 による 分 子 の 微 分 断 面 積 データベース ( 英 語 )<br />
• 陽 子 衝 突 による 水 素 原 子 の 電 離 微 分 断 面 積 ( 英 語 )<br />
• 水 素 分 子 への 電 子 の 解 離 付 着 係 数 ( 英 語 )<br />
• 電 離 平 衡 時 のイオン 比 表 ( 英 語 )<br />
• 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<br />
(Eckstein 博 士 の 計 算 による) ( 英 語 )<br />
• PWI 計 算 コードライブラリー<br />
• 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 )<br />
• 光 吸 収 ( 英 語 )
故 林 先 生 の 原 子 分 子 文 献 ・ 数 値 データベース<br />
• 林 先 生 ( 故 人 )によって、67の 原 子 分 子 の 文<br />
献 及 び 断 面 積 データの 収 集 が 行 なわれたが、<br />
文 献 データベースはほとんどが 未 発 表<br />
• 以 下 の18の 原 子 ・ 分 子 の 文 献 データ(20 世 紀<br />
に 出 版 された 文 献 情 報 )が、NIFS<br />
NIFS-DATAとし<br />
て2003-20042004 年 に 出 版 されているが、のこりは<br />
まだ。 その 中 に、O 2 も 含 まれる。<br />
NIFS-DATA<br />
DATA-72 (Ar(<br />
Ar),<br />
NIFS-DATA<br />
DATA-74 (CO 2 ),<br />
NIFS-DATA<br />
DATA-76 (SF 6 ),<br />
NIFS-DATA<br />
DATA-77 (N 2 ),<br />
NIFS-DATA<br />
DATA-79 (Xe(<br />
Xe),<br />
NIFS-DATA<br />
DATA-80 (F 2 , Cl 2 , Br 2 , I 2 ),<br />
NIFS-DATA<br />
DATA-81 ( 水 蒸 気 ),<br />
NIFS-DATA<br />
DATA-82 (H 2 ),<br />
NIFS-DATA<br />
DATA-83 (HF, HCl, HBr, , HI),<br />
NIFS-DATA<br />
DATA-87 (NH 3 , PH 3 ),<br />
NIFS-DATA<br />
DATA-90 (CH 4 )<br />
CH4<br />
(from NIFS-DATA-90)
故 林 先 生 のデータベースとしての 整 備 ・ 出 版<br />
• 林 先 生 が 評 価 された 断 面 積<br />
データは、36の 原 子 分 子 が、<br />
「プラズマ 材 料 科 学 ハンドブッ<br />
ク」(1992)<br />
(1992)に に 図 として 掲 載 され<br />
ている。<br />
• 未 発 表 のデータを 電 気 学 会<br />
の 放 電 委 員 会 の 協 力 のもとで、<br />
整 備 。<br />
• 未 発 表 の4 の 原 子 分 子 (Cd,<br />
NO, CCl 2 F 2 , CCl 4 ) の 断 面 積<br />
をデータベースとして 整 備 中 。<br />
• 文 献 データもデータベースと<br />
して 整 備 中 。<br />
「プラズマ 材 料 科 学 ハンドブッ<br />
ク」に 掲 載 されているO 2<br />
の 電 子<br />
衝 突 断 面 積
3 世 界 にある 原 子 分 子 データベース<br />
• インターネットでアクセスできる 原 子 分 子 デー<br />
タベースは「プラズマ 原 子 分 子 過 程 ハンドブッ<br />
ク」17<br />
章 で 紹 介 。<br />
• リンクリスト( 上 記 の 一 部 は 未 掲 載 )<br />
http://dpc.nifs.ac.jp/dblinks1.html<br />
• 応 用 分 野 ごとのコミュニティでデータベースが<br />
作 られて 公 開 されている<br />
• 分 子 の 衝 突 過 程 データベースはあまり 多 くな<br />
い
韓 国 NFRIの の 原 子 分 子 データベース<br />
• 韓 国 のNFRIの<br />
NFRIが、 独 自 にプラ<br />
ズマ 応 用 のための 原 子 分<br />
子 データベースを 作 成 。 原<br />
著 論 文 の 調 査 および 独 自<br />
のデータ 評 価 を 行 っている。<br />
表 示 は 韓 国 語 。<br />
シミュレーションコードも 別<br />
途 開 発<br />
• 分 子 :<br />
http://plasma.kisti.re.kr/we<br />
plasma.kisti.re.kr/we<br />
bs/property/property_mole<br />
cule.jsp<br />
http://plasma.kisti.re.kr/
NFRI( ( 韓 国 )のデータベース<br />
• 分 子 種 を 選 んだあ<br />
と、 衝 突 過 程 を 指<br />
定 して 検 索
NFRIのデータベース<br />
• 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<br />
る。
NIST Chemical Kinetics Database<br />
http://kinetics.nist.gov<br />
kinetics.nist.gov/kinetics/<br />
• 化 学 反 応 式 に 分 子<br />
記 号 等 を 入 れて、<br />
データを 検 索
NIST Chemical Kinetics Database
NIST Chemistry Webbook<br />
http://webbook.nist.gov<br />
webbook.nist.gov/chemistry<br />
• 原 子 分 子 の 化 学 的 性<br />
質 を 網 羅 したハンド<br />
ブック<br />
• 分 子 構 造 や、 気 相 反<br />
応 などのエンタルピー、<br />
エントロピー、 自 由 エ<br />
ネルギーなど、 電 離 ポ<br />
テンシャル、 解 離 イオ<br />
ン 種 のappearance<br />
の<br />
energyなどのデータと<br />
そのリファレンスなど<br />
が 調 べられる。
NIST Chemistry Webbook<br />
Enthalpy<br />
Entropy<br />
Free<br />
energy
UMIST database for Astrochemistry<br />
http://www.udfa.net<br />
www.udfa.net/<br />
• Astron. &Astrophys&<br />
Astrophys., 466, 1197–1204 1204 (2007)<br />
• 2 体 衝 突 速 度 係 数 のフィッティング 関 数<br />
k = α (T/300)<br />
β exp (−γ(<br />
−γ/T) ) cm 3 s −1
IUPAC Evaluated Kinetic Data<br />
http://www.iupac-kinetic.ch.cam.ac.uk<br />
kinetic.ch.cam.ac.uk/<br />
• 大 気 化 学 の<br />
ための、 原<br />
子 分 子 反 応 、<br />
原 子 分 子 と<br />
固 体 や 液 体<br />
との 評 価 済<br />
み 反 応 速 度<br />
係 数 等 の<br />
データ 表 。
IUPAC Evaluated Kinetic Data
Surface Interaction Database /<br />
• TRIMコードで<br />
の 計 算 結 果 ( 粒<br />
子 反 射 係 数 、エ<br />
ネルギー 反 射<br />
係 数 、 運 動 量<br />
反 射 係 数 の 角<br />
度 依 存 性 )の 図<br />
を 表 示 。<br />
• Online<br />
database<br />
• E
Online calculation sites & open<br />
atomic codes<br />
• ハンドブックに 記 載 した、オンライン 計 算 サイト、 及<br />
び 公 開 している 原 子 コードは、 基 本 的 に 原 子 、 原 子<br />
イオンの 原 子 データに 関 するものばかり。<br />
• 分 子 の 電 子 衝 突 電 離 断 面 積 :NIST:<br />
BEB 法 による<br />
経 験 式<br />
http://physics.nist/gov/PhysRefData/Ionization/X<br />
section.html<br />
経 験 式 の 中 で 用 いる 係 数 は、 原 子 ・ 分 子 コードでの<br />
計 算 が 必 要 。
燃 焼 化 学 関 係 のデータベース<br />
• プラズマ 支 援 燃 焼 : 例 : I. N. Kosarev et al., Combustion<br />
and Flame 154 (2008) 569.<br />
• 点 火 過 程 のkinetics=RAMEC:<br />
の<br />
E.L. Petersen, D.F. Davidson, R.K. Hanson, Combust.<br />
Flame 117 (1999) 272–290.<br />
290.<br />
• GMI-Mech<br />
Mech 1.2 (35 種 の 分 子 ・ 原 子 ,190 反 応 過 程 )<br />
M. Frenklach, , H. Wang, M. Goldenberg, G.P. Smith, D.M.<br />
Golden, C.T. Bowman, R.K. Hanson, W.C. Gardiner,V.<br />
Lissianski, , in: GRI, Topical Report No. GRI-95/0058,<br />
1995.<br />
http://www.me.berkeley.edu/gri-mech<br />
mech/
GRI-Mech<br />
http://www.me.berkeley.edu/gri-mech<br />
mech/<br />
• 例 : 炭 化 水 素 とOHと<br />
OHの<br />
反 応 データ
最 近 のデータベース 情 勢<br />
• ヨーロッパにおけるVAMDC<br />
VAMDC(Virtual Virtual Atomic<br />
and Molecular Data Center) プロジェクト
さいごに<br />
• 原 子 分 子 データベースの 維 持 、アップデート<br />
は、 専 門 家 の 強 力 とともに、ユーザーのサ<br />
ポートも 大 切
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