星間空間および低温プラズマ中の活性種のマイクロ波分光法による検出とその構造の解明

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01470015
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 谷本 光敏 静岡大学, 理学部, 助教授 (40207197)
• Keywords: マイクロ波分光 / 低温プラズマ / 不安定分子 / 分子構造

Research Abstract

通常の化学的手法で合成できない不安定活性種は一般に寿命が短く、またその濃度も低く、検出するためには分光器の感度をできるだけ高めることが必要である。マイクロ波領域においては吸収線強度が周波数の2〜3乗に比例するので、波長がミリメ-トル領域の周波数の高いマイクロ波(〜200GHz帯)を用いることが有効である。この様な高い周波数領域においては通常のマイクロ波の検出に用いられるダイオ-ドを使うことができない。また反応中間体とも言うべき短寿命分子は一般に構造未知であり、その推定構造も不確定であることから広い周波数範囲にわたりスペクトル線を探すことが不可欠である。したがって検出器としては周波数が変わっても同調をとらずに高感度に測定できるものを使用することが非常に重要である。このためインジウム・アンチモン光伝導検出器を用いた分光系を製作した。検出器が納入されたので、次年度において装置の感度の検討を行なう。
高い周波数ではシュタルク効果がかかりにくくなるためシュタルク変調にかえて光源変調を行なうように装置の改良を予定していたが、パ-ソナルコンピュ-タの使用が可能となったためそれを用いデ-タを処理することにした。検出器の出力は位相敏感検波器を通したのちA/D変換器に導き,コンピュ-タにとりこんでスペクトルを画面に表示する。短寿命分子の場合、分子種の濃度が低いので一般に吸収線のS/Nが低い、積算により信号対ノイズ比を改善することができるので、そのためのプログラムを開発した。また、スペクトルの周波数を決定するには基準とする10GHz帯マイクロ波の周波数を知る必要があるが、これはコンピュ-タ側の指令に応じてGP-LBインタ-フェ-スを通して取り込むようにした。これらの処理を行うプログラムはメニュ-方式であるので詳細な知識をもたないものでも利用できる用になっている。