1996 Fiscal Year Annual Research Report
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08454189
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| Research Institution | Himeji Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小谷野 猪之助 姫路工業大学, 理学部, 教授 (80016089)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福澄 孝博 姫路工業大学, 理学部, 助手 (20244684)
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| Keywords | 化学反応動力学 / イオン-分子反応 / 分子2価イオン / イオンビーム / 低エネルギーイオン衝突 / 組替え反応 |
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| Research Abstract |
本研究は、分子多価イオンの新しい科学反応(組替え反応)を見いだし、その動力学を調べることを目的として行われた。イオンに限らず、一般に組替え反応は熱エネルギー近くの低エネルギー領域において起こる確率が高いので、まず低エネルギーイオンビームを発生させる技術の獲得に力を注いだ。質量分析された各種の分子イオンについて、数eVまでの低エネルギービームを得ることに成功し、これによって、ビーム/チャンバー法で、低エネルギーイオン-分子衝突の実験が可能になった。
2価イオン源としては、デュオプラズマトロン型の放電を用いた。種々の気体または混合気体について放電プラズマの質量分析を行った結果、数種の準安定分子2価イオン(寿命10マイクロ秒以上)の存在が確認された。それらのうちCO_2の放電から得られるCO_2^<2+>, CF_4の放電から得られるCF_2^<2+>について、種々の原子、分子を標的とした衝突実験を行った。その結果、分子2価イオンの行う主要過程には、衝突誘起解離: AB^<2+>+M→A^++B^++MおよびA^<2+>+B+M,電荷移行: AB^<2+>+M→AB^++M^+,解離性電荷移行: AB^<2+>+CD→AB^++C^++D,組替え反応: AB^<2+>+CD→AC^++BD^+(またはB^++DまたはB+D^+)があり、全体として非常に反応性に富んでいるが、前3者が主要過程であり、組替え反応はマイナ-な過程であることがわかった。それにもかかわらず、CF_2^<2+>+N_2Oの系において、きわめて興味深い組替え反応生成物がいくつか見いだされた。そのひとつは質量数49のNOF^+である。その強度の衝突エネルギー依存性の測定から生成の動力学についての情報が得られた。
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[Publications] Kazuhiko Shibuya: "Dissociation of state selected NO_2^+ ions studied by threshold photoelectron-photoion coincidence techniques." Journal of Physical Chemistry. 101. 685-689 (1997)
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[Publications] Kazushige Inaoka: "Low-energy, high intensity ion beam apparatus for the study of intermediate states of ion-molecule collisions." Reports of Toyota Physical and Chemical Research Institute. 49. 39-49 (1996)
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[Publications] Yusuke Tamenori: "Dissociative photoionization of tungsten hexacarbonyl in the range 30-120 eV." Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 79. 503-506 (1996)
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[Publications] Shin-ichi Nagaoka: "Si : 2p core-level photoexcitation and phtoionization of organosilicon molecules." Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 79. 499-502 (1996)
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[Publications] Bong-Hyun Boo: "Dissociative multiple ionization following valence and Si : 2p core level photoexcitation of HSi (CH3) 3 in the range 38-133 eV" Journal of Physical Chemistry. 100. 523-531 (1996)
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[Publications] Yusuke Tamenori: "Dissociative photoionization of hexacarbonyl molibudenum in the range 37-120 eV." UVSOR Activity Report. 23. 140-141 (1996)
