交差イオンビーム法による正負イオン再結合反応に関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09440201
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 辻 正治 九州大学, 機能物質科学研究所, 助教授 (30038608)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 尾場瀬 宏 藤和大学, 工学部, 助教授 (00221169)
• Keywords: イオンビーム / 正イオン / 負イオン / 放電フロー法 / 希ガスイオン / 発光スペクトル / 中和反応

Research Abstract

希ガスの正イオンとハロゲン含有負イオンのビームを高真空下で交差衝突させるための反応室を中心に、正負イオン源、高速排気系、負イオン生成用YAGレーザー、発光観測系、反応生成物観測用の色素レーザーから成る交差イオンビーム装置を試作中である。本年度は、本研究の予備実験として下記の正負イオン再結合反応の研究を放電フロー装置を用いて行った。
Ne^+(^2P_<1/2>,^2P_<3/2>)+C_6F^-_6→Ne^♯+C_6F_6 (1)
Ne^+(^2P_<1/2>,^2P_<3/2>)+SF^-_6→Ne^♯+SF_6 (2)
N_2O^+(X^2II_g)+C_6F^-_6→N_2(B^3Π_u)+O+C_6+F_6 (3)
N_2O^+(X^2II_g)+SF^-_6→N_2→N_2(B^3Π_u)+O+SF_6 (4)
Ne^+(^2P_<1/2>,^2P_<3/2>)/C_6F^-_6反応)(1)ではNe^♯の3p状態から20.71eVの4d状態まで生成することを見い出した。Ne^♯の電子状態分布はNe^♯のエネルギーに依然せず、ほぼ一定であった。Ne^+(^2P_<1/2>,^2P_<3/2>)/SF^-_6反応(2)でも同様のNe^♯の電子状態分布が得られたが、吸熱状態である4d5s'状態の生成も確認された。よって反応(2)のSF^-_6負イオンには基底状態以外にSF_6の熱電子付着で生成する励起状態のSF^-_6も含まれると推定した。N_2O^+(X_2Π_g)/C_6F^-_6解離性中和反応(3)でN_2(B^3Π_u)が生成することを見い出した。N_2(B^3Π_u)状態の振動状態分布を決定し、中和機構と考察した。N_2O^+(X^2Π_g)/SF^-_6解離性中和反応(4)でもN_2(B^3Π_u)はエネルギー的に生成可能であるが、C_6F^-_6の場合とは異なり生成しないことがわかった。

Research Products

• [Publications] Masaharu Tsuji: "Mass-Spectrometric Study on Ion-Molecule Reactions of CH_s^+,C_3H_5^+ with Anilines,Benzonitrie,and Nitrobenzene"Buletin of the chemical Society of Japan. 72・2. 293-301 (1999)
• [Publications] Masaharu Tsuji: "Nascent Rovibrational Distributions of No^+(A^1II)Produced from the Charge-Transfer Reaction of He_2^+ with NO at Thermal Energy"Journal of Chemical Physics. 110・18. 9064-9070 (1999)
• [Publications] 辻 正治: "希ガスヘテロクラスターイオンの電子構造と生成素過程"分光研究. 48・2. 57-67 (1999)
• [Publications] Masaharu Tsuji: "A New Technique for a Selective Observation-Transfer Reactions by He'in a Helium Afterglow"九州大学機能物質科学研究所報告. 13・1. 37-39 (1999)
• [Publications] Masaharu Tsuji: "Vibrational Distrubutions of SO^+(A^2Π_1)Produced from Dissociative Ionization of S-Containing Molecules in a Helium Flowing Afterglow"九州大学総合理学研究科報告. 21・1. 1-8 (1999)
• [Publications] Masaharu Tsuji: "Chemical Ionization of n-paraffins (C_<14>-C_<18>)by CH_5_+,C_2H_5^+ in an Ion-Trap Type of Mass Spectrometer"Chemistry Letters. 12. 1281-1282 (1998)
• [Publications] Masaharu Tsuji: "Mass-Spectrometric study on Ion-Molecule Reactions of CH_2^+,C_2H_5^+,and C_2H_5^+ with Monosubstituted Benzenes Carrying a Hydroxy Group"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 73・1. 131-145 (2000)