非発光ラジカルの分光と希ガス準安定原子の反応のダイナミックス

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03453022
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 西村 幸雄 九州大学, 機能物質科学研究所, 教授 (50038577)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 関谷 博 九州大学, 機能物質科学研究所, 助手 (90154658)
• Keywords: 非発光ラジカル / 多光子イオン化 / 希ガス準安定原子 / 反応ダイナミックス / 非線形分光

Research Abstract

本研究は,希ガス準安定原子とIV族化合物との反応について非発光性の生成物を検出・定量する方法を確立し,非発光性生成物の内部エネルギー状態分布及び生成断面積を決定することにより,反応過程及びダイナミックスを明らかにすることを目的としている.希ガス準安定原子生成のための直流ホロカソード放電部,IV族化合物との反応室,多光子イオン化のためのレーザ照射部及び飛行時間型イオン検出部からなる装置を試作した.レーザにはエキシマレーザ(XeCl)励起色素レーザを,イオンの飛行時間の測定にはリフレクトロンを用いた.装置の性能の確認は,アセトンの193nm光の分解により生成するメチルラジカルの多光子イオン化により行った.引き続き,希ガス準安定アルゴン原子とCH_4との反応により生成するCH_3及び,CH_2を(2+1)あるいは(3+1)共鳴多光子イオン化により,それぞれ,CH_3^+,CH_2^+として検出について検討した。 (a) Ar(^3P_<2.0>)+CH_4→CH_3+H+Ar CH_3→CH_3(3p^2A_2")→CH_3^++e^-,レーザ波長:350〜430nm (b)Ar(^3P_<2.0>)+CH_4→CH_2+H_2(2H)+Ar CH_2→CH_2(Rydberg状態)→CH_2^++e^-,レーザ波長:380〜440nm しかしながら、試作した装置ではCH_3,CH_2の検出が困難であった.これは,オリフィスを通して反応室に導入されるAr(^3P_<2.0>)の濃度が低いために反応により生成するCH_3,CH_2濃度が不十分であったためと考えられる.そこで,反応室へ高濃度でAr(^3P_<2.0>)で導入できるように装置を改良し,反応(a),(b)について検討している.さらに,他のフローイングアフターグロー装置を用いてAr(^3P_<2.0>)とCH_4との反応におけるCHラジカルの生成について研究した.

Research Products

• [Publications] 関谷 博: "New electronic emission of SiCl_2" Chemical Physics Letters. 176. 477-481 (1991)
• [Publications] 西村 幸雄: "励起原子による分子の励起・解離過程" 九州大学機能物質科学研究所報告. 4. 89-96 (1991)
• [Publications] 辻 正治: "Rovibrational distributions of CH(A^2)produced in energy-transfer reactions from Ar(^3P_2),Kr(^3P_2),and Xe(^3P_2)atoms to C_2H_5 radicals" The Journal of Chemical Physics. 96. 6746-6751 (1992)