気相中の電子励起分子の解離反応に対する外部磁場効果

• Project/Area Number: 09740453
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Physical chemistry
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 池田 滋 理化学研究所, 分子光化学研究室, 研究員 (90270595)
• Project Period (FY): 1997 – 1998
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1998)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 1998: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1997: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 解離反応 / 磁場効果 / 二酸化硫黄 / 蛍光 / レーザー誘起蛍光 / レーザー分光法 / ポンプ・プローブ法 / 前期解離 / ゼーマン効果

Research Abstract

本研究の目的は、気相中の電子励起分子の解離反応に対する磁場効果を解明することである。本年度は第一に、昨年製作した実験装置の強化を行った。解離限界近傍では解離反応により生成する解離生成物の収率が非常に小さいので、解離生成物のレーザー誘起蛍光は非常に弱いと予想される。そこで発光検出感度を向上させるために、高感度の光電子増倍管と回折光効率の高いグレーティングを導入した。第二に、実際にレーザー励起により解離反応を引き起こし、生じた解離生成物のレーザー誘起蛍光の検出を試みた。反応系に二酸化硫黄を用い、エネルギー的には第三励起一重項状態の(132)振電帯以上にレーザー励起し解離反応を引き起こした。そして解離生成物である一酸化硫黄を適当な遅延の後にレーザー励起し、それに伴う蛍光を検出することを試みた。レーザーの波長を一酸化硫黄の第一及び第二励起三重項状態の様々な回転振動準位に固定してみたが、どの波長でも二酸化硫黄からの非常に強い蛍光が観測された。この実験結果は低圧気相中では二酸化硫黄と一酸化硫黄の吸収が重なっていることを意味しており、二酸化硫黄と一酸化硫黄を分離観測することが難しいことが分かった。また、もうひとつの解離生成物である酸素原子についても同様の結果を得た。したがって、反応分子と生成分子の吸収の重なりを避けるために、高真空中で分子を極低温まで冷却して実験を行わねばならないことが分かった。今後、超音速自由噴流中で解離反応に対する磁場効果の研究を行う予定である。