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放射光および電子衝突による分子の超励起とその緩和

研究課題

研究課題/領域番号 13440175
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

河内 宣之  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50161873)

研究分担者 小田切 丈  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (80282820)
亀田 幸成  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (90214551)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
2003年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2002年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2001年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
キーワード超励起分子 / 2電子励起分子 / 放射光 / 電子衝突 / 電子エネルギー損失分光法 / 同時計数法 / けい光 / 中性解離 / シンクロトロン放射光 / 二電子励起分子 / コインシデンス / 価電子 / 真空紫外光
研究概要

1.放射光励起による多原子分子2電子励起状態の解明
放射光励起に伴い生成する中性解離断片からの、可視・紫外けい光放出断面積絶対値を、入射光子エネルギーの関数として測定した。入射光子エネルギーの範囲は、10-40eVである。メタン、アンモニア、水およびエチレンにつき、実験を行った。メタン、アンモニア、水においては、最も深い価電子のイオン化エネルギー付近にある、2電子励起状態に由来する励起水素原子生成の振動子強度が、その近傍の1電子励起状態に由来する、それに匹敵するという、きわめて興味深い結果を得た。この結果は、1電子平均場近似が、破綻していることを強く示唆している。さらに、これらの2電子励起状態を詳細に研究し、その実体を解明した。またエチレンについても、2電子励起状態の大きな役割を明らかにした。
2.コインシデンス電子エネルギー損失分光法による超励起分子の解明
電子衝突により分子を励起し、解離断片が放出する真空紫外光子で標識しつつ、電子エネルギー損失スペクトルを測定する、コインシデンス電子エネルギー損失分光法は、本研究代表者らが開発した手法である。この手法により、窒素分子、酸素分子、メタンのコインシデンス電子エネルギー損失スペクトルを、価電子のエネルギー領域にて、様々な入射電子エネルギー、散乱角にて測定した。窒素分子においては、興味深いことに、光学的禁制2電子励起状態が、大きな寄与を示していることを明らかにした。酸素分子については、時間分解コインシデンス電子エネルギー損失スペクトルにより、その超励起状態を詳細に研究した。メタンについては、25eV以上の領域に2電子励起メタンに起因する強いピークを見出した。また、測定時間の短縮を目指して、位置敏感型電子検出器を装備した第2世代システムを開発した。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (45件)

  • [文献書誌] Koki.Takeda et al.: "Electron-ion recombination rate constants in dense gaseous argon and krypton : Effects of electric field strength and the addition of N_2 or CH_4"J.Chem.Phys.. 114. 3554-3561 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeshi Odagiri et al.: "Forbidden doubly excited states of molecular nitrogen dissociating into two neutral atoms in electron collisions"J.Phys.B : At.Mol.Opt.Phys.. 34. 4889-4900 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kosei Kameta et al.: "Photo absorption, photoionization, and neutral-dissociation cross sections of simple hydrocarbons in the vacuum ultraviolet range"J.Electron Spectrosc.Relat.Phenom.. 123. 225-238 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Kato et al.: "Single-hole one-electron superexcited states and doubly excited states of methane in the vacuum ultraviolet range as studied by dispersed fluorescence spectroscopy"J.Phys.B : At.Mol.Opt.Phys.. 35. 4383-4400 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hironobu Fukuzawa et al.: "Collisional deexcitation of the excited rare gas atoms in resonant states : The Watanabe-Katsuura theory revisited"J.Chem.Phys.. 118. 70-74 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeshi Odagiri et al.: "Single-hole one-electron superexcited states and doubly-excited states of molecules as studied by coincident electron-energy-loss spectroscopy"Nukleonika. 48. 95-102 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Kato et al.: "Doubly excited states of ammonia in the vacuum ultraviolet range"J.Phys.B : At.Mol.Opt.Phys.. 36. 3541-3554 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeshi Odagiri et al.: "Doubly excited molecules in electron collisions as studied by coincident electron-energy-loss spectroscopy"Physica Script. (印刷中). (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 河内宣之ら: "コインシデンス電子エネルギー損失分光法による2電子同時励起分子の研究"放射線化学. 73. 32-42 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kosei Kameta et al.: "Landolt-Bornstein/New Series, Photon and Electron Interactions with Atoms, Molecules and Ions, edited by Y.Itikawa, Group I, Vol.17, Subvolume C, Chapter 4"Springer-Verlag. 61 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Noriyuki Kouchi et al.: "Charged Particle and Photon Interactions with Matter, edited by A.Mozumder and Y.Hatano, Chapter 5"Marcel Dekker. 16 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koki Takeda et al.: "Electron-ion recombination rate constants in dense gaseous argon and krypton: Effects of electric field strength and the addition of N_2 or CH_4"J. Chem. Phys.. 114. 3554-3561 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeshi Odagiri et al.: "Forbidden doubly excited states of molecular nitrogen dissociating into two neutral atoms in electron collisions"J. Phys. B : At. Mol. Opt. Phys.. 34. 4889-4900 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kosei Kameta et al.: "Photoabsorption, photoionization, and neutral-dissociation cross sections of simple hydrocarbons in the vacuum ultraviolet range"J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 123. 225-238 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Kato et al.: "Single-hole one-electron superexcited states and doubly excited states of methane in the vacuum ultraviolet range as studied by dispersed fluorescence spectroscopy"J. Phys. B : At. Mol. Opt. Phys,. 35. 4383-4400 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hironobu Fukuzawa et al.: "Collisional deexcitation of the excited rare gas atoms in resonant states : The Watanabe-Katsuura theory revisited"J. Chem. Phys.. 118. 70-74 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeshi Odagiri et al.: "Single-hole one-electron superexcited states and doubly-excited states of molecules as studied by coincident electron-energy-loss spectroscopy"Nukleonika. 48. 95-102 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Kato et al.: "Doubly excited states of ammonia in the vacuum ultraviolet range"J. Phys. B : At. Mol. Opt. Phys.. 36. 3541-3554 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeshi Odagiri et al.: "Doubly excited molecules in electron collisions as studied by coincident electron-energy-loss spectroscopy"Physica Script. (印刷中). (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 河内宣之: "コインシデンス電子エネルギー損失分光法による2電子同時励起分子の研究"放射線化学. 73. 32-42 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kosei Kameta et al.: "Landolt-Bornstein/New Series, Photon and Electron Interactions with Atoms, Molecules and Ions, edited by Y. Itikawa, Group I, Vol.17, Subvolume C, Chapter 4"Springer-Verlag. (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Noriyuki Kouchi et al.: "Charged Particle and Photon Interactions with Matter, edited by A.Mozumder and Y.Hatano, Chapter 5"Marcel Dekker. (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Odagiri et al.: "Single-hole one-electron superexcited states and doubly-excited states of molecules as studied by coincident electron-energy-loss spectroscopy"Nukleonika. 48・2. 95-102 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Odagiri et al.: "Doubly excited molecules in electron collisions as studied by coincident electron-energy-loss spectroscopy"Physica Scripta. (印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kato et al.: "Doubly excited states of ammonia in the vacuum ultraviolet range"J.Phys.B: At.Mol.Opt.Phys.. 36・16. 3541-3554 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kato et al.: "Doubly excited states of NH_3 as studied by UV-Vis fluorescence spectroscopy"Proceedings of XXIII International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions. Th017 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Fukuzawa et al.: "Single-hole one-electron superexcited states of O_2 as studied by time-resolved coincident electron-energy-loss spectroscopy"Proceedings of XXIII International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions. Fr063 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Odagiri et al.: "Doubly excided ethylene molecules as studied by UV-visible fluorescence spectroscopy"Proceedings of XXIII International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions. Mo032 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Odagiri et al.: "Superexcited states of O_2 as studied by time-resolved Coincident electron-energy-loss spectroscopy"Proceedings of International Symposium on Electron-Molecule Collisions and Swarms. 85-86 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kameta et al.: "Landolt-Bornstein, New series, volume 17, Photon and Electron Interactions with Atoms, Molecules and Ions, subvolume C, edited by Y.Itikawa"Springer-Verlag. 61 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] N.Kouchi, Y.Hatano: "Charged Particle and Photon Interactions With Matter edited by A.Mozumder and Y.Hatano"Marcel Dekker. 16 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Odagiri et al.: "Single-hole one-electron superexcited states and doubly excited states of molecules as studied by coincident electron-energy-loss spectroscopy"Nukleonika. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kato et al.: "Single-hole one-electron superexcited states and doubly excited states of methane in the vacuum ultraviolet range as studied by the dispersed fluorescence spectroscopy"J.Phys.B : At.Mol.Opt.Phys.. 35・21. 4383-4400 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Fukuzawa et al.: "Collisional deexcitation of the excited rare gas atoms in resonant states : The Watanabe-Katsuura theory revisited"J.Chem.Phys.. 118・1. 70-74 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 河内宣之, 小田切丈: "コインシデンス電子エネルギー損失分光方による2電子同時励起分子の研究"放射線化学. 73. 33-42 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Odagiri et al.: "Doubly excited ethylene molecules as studied by dispersed uv-visible fluorescence spectroscopy"Proceedings of International Workshop on Photoionization. FB14 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kameta et al.: "Photoabsorption, Photoionization, Neutral-dissociation cross sections of simple hydrocarbons in the vacuum ultraviolet range"J.Electron Spectrosc.Relat.Phenom.. 123・2-3. 225-238 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] N.Kouchi: "Doubly excited molecules as studied by coincident electron-energy-loss spectroscopy"Proceedings of 2nd International Symposium on Low Energy Electron-Molecule Interactions. 68-73 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kameta et al.: "Landolt-Bornstein, New series, volume 17, Photon and Electron Interactions with Atoms, Molecules and Ions, subvolume C"Springer-Verlag(印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takesi Odagiri et al.: "Forbidden doubly excited states of molecular nitrogen dissociating into two neutral atoms in electron collisions"Journal of Physics B. 34. 4889-4900 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kosei Kameta, et al.: "Photoabsorption, photoionization, and neutral-dissociation cross sections of simple hydrocarbons in the vacuum ultraviolet range"Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. (印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takeshi Odagiri, et al.: "The second generation system for the coincident electron-energy-loss studies on superexcited molecules"Abstracts of Twenty-second International Conference on Photonic, Electronic, and Atomic Collisions. 692-692 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Masahiro. Kato, et al.: "Doubly excited methane in the vacuum ultraviolet range"Abstracts of Twenty-second International Conference on Photonic, Electronic, and Atomic Collisions. 87-87 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takeshi Odagiri, et al.: "The second generation system for the coincident electron-energy-loss spectroscopy-an excellent tool for investigating the superexcited molecules-"Abstracts of International Symposium on Electron-Molecule Collisions and Swarms, 2001. 149-149 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takeshi Odagiri, et al.: "Dissociative doubly-excited molecules in electron collisions"Abstracts of International Symposium on Electron-Molecule Collisions and Swarms, 2001. 17-17 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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