DIB候補である非直線炭素鎖分子の高感度・高分解能レーザー分光

• Project/Area Number: 04J10224
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Physical chemistry
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 荒木 光典 東京大学, 大学院総合文化研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2004 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2006: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 炭素鎖分子 / 分光 / DIB / 超音速ジェット / 分子構造 / propadienylidene / 直線炭素鎖分子 / allyl radical

Research Abstract

星間物質による可視光領域の吸収線であるDiffuse Interstellar Bands(DIBs)は、どのような分子によるものか、今日まだ明らかにされていない。本研究はそれを解明することを目標としている。非直線炭素鎖分子は有力なDIBs候補のひとつである。
今年度は、非直線炭素鎖分子とそれに関連する直線炭素鎖分子に着目した。炭素だけからなる分子から硫黄や窒素原子を含む分子まで、多くの分子について探査を行った。実験では、これら分子をパルス放電超音速ジェットにより生成し、LIF分光器を用いて可視領域の高分解能探査を行った。
その結果、炭素鎖分子であるC_3の新しいスペクトル線を、29500-31000cm^<-1>領域で検出できた。特に、30000cm^<-1>付近に、これまで検出されていない禁制遷移のバンドを検出した。これにより、C_3の新しい電子状態の存在が実験的に明らかになった。C_3の電子遷移は、星間空間で検出されており、C_3はDIBsの原因となっている星間物質と関連が深い分子である。そのため、これらのスペクトル線の観測は、C_3の分光学的知見(電子状態、分子力場、分子構造)を与え、DIBsを解明するための基礎データとして活用できる。
さらに、生成条件の厳しい非直線炭素鎖分子を測定するためには、既存のCRDおよびLIF分光器の感度向上が必要である。そこで、ノイズの除去ができるようにソフト面の装置改良を行い、分光器の感度を向上させた。

Research Products

• [Journal Article] Gas phase electronic spectrum of propadienylidene C_3H_2 (2006)
  • Author(s): Elena Achkasova等
  • Journal Title: Journal of Molecular Spectroscopy (発表予定)
• [Journal Article] Electronic absorption spectrum of a nonlinear carbon chain : trans-C_6H_4^+ (2005)
  • Author(s): Mitsunori Araki等
  • Journal Title: Physical Chemistry Chemical Physics 7 Pages: 2138-2141
• [Journal Article] Rotational Resolved Electronic Spectrum of Propadienylidene (2005)
  • Author(s): P.Birza 等
  • Journal Title: Journal of Molecular Spectroscopy 229 Pages: 276-282
• [Journal Article] Rotational analysis of the ^2B_1-^2A_2 electronic spectrum of the allyl radical (2005)
  • Author(s): E.Achkasova 等
  • Journal Title: Molecular Physics