1998 Fiscal Year Annual Research Report
水素結合クラスターの振動緩和の直接観測のためのピコ秒赤外-紫外二重共鳴法の開発
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10440165
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
江幡 孝之 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (70142924)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤井 朱鳥 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50218963)
三上 直彦 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70004447)
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| Keywords | 赤外分光 / 二重共鳴 / 分子クラスター / 水素結合 / ピコ秒分光 |
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| Research Abstract |
本年度は、ピコ秒赤外-紫外二重共鳴分光法装置を制作した。
備品で購入した20ピコ秒Nd:YAGレーザーの基本波(1.064μm)、三倍波(355nm)を分離しそれぞれ波長可変赤外、紫外光発生に利用した。まず基本波をLiNbO_3結晶に照射し、パラメトリック発生により、3μm領域の波長可変赤外ピコ秒レーザー光を発生させた。発生した3μm領域の赤外レーザー光は、YAGレーザーの基本波とシグナル光をフィルターで取り除き、最終的にパルスエネルギー100μJの出力を得た。
一方三倍波をKTP結晶に照射し、パラメトリック発生により420nm〜680nm領域の波長可変可視パラメトリック光を発生させた。可視パラメトリック光は、結晶の角度と回折格子による波長選択を用いて、エネルギー分解能を6cm^<-1>の半値幅に峡帯域化した。発生した可視パラメトリック光をさらに非線形結晶(β-BBO結晶)を通して二倍波に変換し、210nm〜340nmの紫外ピコ秒パルス光を得た。紫外パルス出力エネルギーは50〜100μJであった。
現在、得られた光を、光学遅延回路を通した後ビームコンバイナーで同軸状にし、超音速分子線中の分子クラスターに照射し、赤外-紫外二重共鳴信号を観測している段階である。また、超音速分子線中の種々の芳香族分子を含む水素結合クラスターの、赤外-紫外二重共鳴振動分光を行い、その構造決定を行った。
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[Publications] Takayuki Ebata: "Mode-dependent anharmonic coupling between OH stretching and intermolecular vibrations of the hydrogen-bonded clusters of phenol" Chem.Phys.231(2,3). 199-204 (1998)
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[Publications] Yoshiteru Matsumoto: "Characterization of hydrogen-bond structures of 2-naphthol-(H_2O)_n(n=0-3 and 5)clusters by IR-UV double-resonance spectroscopy" J.Chem.Phys.109(15). 6303-6311 (1998)
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[Publications] Akira Mitsuzuka: "Infrared spectroscopy of intramolecular hydrogen-bonded OH stretching vibrations in jet-cooled methyl salicylate and its clusters." J.Phys.Chem.A102. 9779-9884 (1998)
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[Publications] Seiichi Ishikawa: "Structures and vibrational relaxations of size-selected benzonitrile-(H_2O)_<n=1-3> and-(CH_3OH)_<n=1-3> clusters studied by fluorescence detected Raman and infrared spectroscopies" J.Chem.Phys.(in press). (1999)
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[Publications] Yoshiyuki Matsuda: "Vibrational spectroscopy of 2-pyridone and its clusters in supersonic jets:Structures of the clusters as revealed by characteristic shifts of the NH and C=O bands" J.Chem.Phys.(in press). (1999)
