振動励起水素分子と励起水銀原子との反応における遷移領域と動的機構の研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06453014
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 佐藤 幸紀 東北大学, 科学計測研究所, 教授 (10006158)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 奥西 みさき 東北大学, 科学計測研究所, 助手 (80224161) ; 大森 賢治 東北大学, 科学計測研究所, 助手 (10241580)
• Keywords: 遷移状態分光 / 分子衝突 / 衝突遷移領域 / 微細構造間遷移 / スペクトル線形 / 化学反応ダイナミクス / 水銀光増感反応

Research Abstract

(1)水銀原子と希ガス原子或いは二原子分子との衝突に際して過渡的に形成される衝突複合分子(Hg-He,Hg-Ne,Hg-Ar,Hg-N_2,Hg-CO,Hg-H_2,及びHgD_2)による光吸収スペクトルを水銀共鳴線(253.7nm)の長波長側及び短波長側の遠翼領域で観測した。この観測ではマッハ・ツェンダー干渉法を用いて吸収セル中の水銀蒸気カラム密度を精密測定し、換算吸収係数の絶対値を決定した。
(2)水銀共鳴線の遠翼吸収帯を励起するレーザーポンプ・プローブ法によって、衝突複合分子Hg-H_2及びHg-D_2の光吸収によって生成したHgH分子及びHgD分子の回転準位分布を測定し、生成分子はいづれも高い回転励起状態にあるの観測した。
またポンプレーザーの波長を掃引して、HgH分子が特定の回転状態へ生成する励起スペクトルを測定し、(1)の吸収スペクトルの結果と併せて解析した結果、衝突複合分子Hg-H_2の二つの励起状態のそれぞれに対して、HgH生成に至る確率を決定した。
(3)衝突複合分子Hg-N_2及びHg-COについて(2)と同様の遠翼励起ポンプ・プローブ実験を行い、非反応性の光励起過程:Hg-AB+hν→Hg^*(^3P_1)+AB、及び、Hg-AB+hν→Hg^*(^3P_0)+ABによって生成する励起水銀Hg^*(^3P_1)及びHg^*(^3P_0)の励起スペクトルを測定し、(1)の吸収スペクトルの結果と併せて解析した結果、分子との衝突による水銀の微細構造間遷移過程の遷移領域と遷移機構について重要な知見を得た。
衝突複合分子の吸収スペクトルが示す振動的なスペクトル構造の原因について理論的な解釈を与えた。

Research Products

• [Publications] K.Ohmori,T.Kurosawa,H.Chiba,M.Okunishi K.Ueda,Y.Sato and E.E.Nikitin: "Far-wing excitation study on the transit region of Hg^3P_1→^3P_0 intra-multiplet process in collision with N_2 and CO" J.Chem.Phys.(accepted). (1995)
• [Publications] Y.Sato: ""Photoabsorption studies of Quasimolecules of alkaline-earth and related metal atoms"in spectral Line Shapes" A.David May and J.R.Drumond,AIP Press,25 (1995)