多価イオンと分子との電荷移行衝突における分子の解離過程の研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11640389
• Research Institution: NIIGATA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 檀上 篤徳 新潟大学, 理学部, 教授 (40018669)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉野 益弘 芝浦工業大学, 工学部, 助教授 (30052864) ; 副島 浩一 新潟大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (50283007)
• Keywords: 電荷移行衝突 / 解離 / クーロン爆発

Research Abstract

Ar^<8+>イオンとN_2およびCO分子との電荷移行衝突と分子の解離過程が調べられた。プロジェクタイルイオンは一般に高い励起状態に複数個の電子を捕獲し、いろいろな経路を経て緩和する。また、標的が中性分子であるとき、複数の電子を奪われた標的分子は電荷移行後、種々の経路を経て解離する。この解離の経路は多岐にわたっているため、反応過程の詳細を理解するためには、1つの成分を観測するだけでなく、複数の成分を観測する必要がある。本研究では電子を捕獲した入射イオンと反跳イオンあるいは解離イオンの同時計測を用いて分子イオンの解離のメカニズムが調べられた。
測定された分子イオンあるいは解離イオンの飛行時間差スペクトル(TOFスペクトル)から各イオンの運動エネルギー分布とその強度比を求めるためには衝突領域及びTOF分析器中のイオンの軌道を計算しなければならない。そのために、荷電粒子の軌道計算ソフトSimionを用いて、任意の解離エネルギーに対して、イオンの軌道計算を行い、観測されるTOFスペクトルを再現する解離イオンの運動エネルギー分布が求められた。
反跳分子イオンから解離した解離イオンの運動エネルギー分布を調べることにより、反跳分子イオンの解離エネルギーを求めることができる。本研究の結果によると、単純なクーロン爆発モデルから推定される解離エネルギーより小さい解離エネルギーを持つことが明らかにされた。

Research Products

• [Publications] 小熊好弘 他: "Slow Collisions of Highly Charged Argon Ions with N_2 Molecules"Atomic Collision Research In Japan. No.24. 79-80 (1998)
• [Publications] 小熊好弘 他: "Dissociation of N_2 and CO Molecules in Slow Collisions of Ar^<q+>(q=6,7,8,9)"Abstracts of Papers XXIICPEAC, Sendai. Vol.2. 634 (1999)