短寿命種検出用トランジェントグレーティング法の用発と励起状態解明への応用

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04640441
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 寺嶋 正秀 京都大学, 理学部, 講師 (00188674)
• Keywords: 過渡回析格子法 / 励起状態ダイナミックス / 励起三重項状態 / 光熱分光法

Research Abstract

これまで研究する手法のなかった高速の無輻射遷移過程を捕らえるため、放出される熱を高感度、高速で検出できるトランジェントグレーティング(TG)検出系を、購入したアルゴンイオンレーザー、レンズ系と、既存のパルス色素レーザーシステムを用いて設置することに成功した。この手法を用いてこれまで光検出はもちろん、熱検出法としての熱レンズ法や光音響法を用いても捕らえることの出来なかった、超短寿命励起三重項状態の失活過程を検出可能にした。また放出される熱と信号強度との関係を理論的に調ベることにより、その信号の時間変化から三重項状態の生成量子収率や寿命が求められることを示し、いくつかの系に適用してその有用性を明らかにした。更に三重項状能だけでなく励起一重項状態からの更に速い無輻射失活過程を、システムの時間分解能をあげることで成功し、高速励起状態ダイナミックス解明のための新しい道を示した。 次に過渡的に生じる短寿命種を選択的に検出するために、別のレーザー光を用い過渡TG法の開発にも成功した。これにより過渡吸収が非常に高感度で測定できることを実際に示すことができた。またこの手法のユニークな応用として、高い励起状態からの高速エネルギー移動を過渡TG信号を時間分解することで検出することに成功し、その量子収率を求める方法を示した。これらの開発により、既存の方法では不明だったいくつかの重要な過程を明らかにする手法を提供できたと共に、実際の系に適用して成果をあげることができたと考えている。

Research Products

• [Publications] M.Terazima: "Investigation of the short-lived triplet state of pyridazine at room temperature by the transient grating method." Chem.Pluys.Lett.198. 560-564 (1992)
• [Publications] M.Terazima: "Photothermal investigations on the dark triplet states." J.Photoclem.Photobio.65A. 21-28 (1992)
• [Publications] M.Terazima: "Population lens in thermal lens spectroscopy." J.Phys chem.96. 7147-7150 (1992)
• [Publications] A.Sengupta: "Ultrafast side group motions of polymers." J.Phys.Chem.96. 8619-8620 (1992)
• [Publications] M.Terazima: "Translational diffusion of a transient radical studied by the transient grating method;pyrazinyl radical in 2-propanol." J.Chem.Phus.
• [Publications] M.Terazima: "Diffusion process of methyl red in organic solvents studied by transient grating method." J.Phys.Chem.