電子による分子の励起・解離素過程の赤外発光スペクトル法による研究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02403007
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 小川 禎一郎 九州大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (50028156)
• 研究分担者: 中島 慶治 九州大学大学院, 総合理工学研究科, 講師 (50188934)
• キーワード: 電子衝突 / 励起解離 / 超励起状態 / 赤外発光スペクトル / 断面積 / 水素

研究概要

本申請課題は電子分子衝突により生成する励起種の赤外発光スペクトルを測定し、その励起解離過程を解明することを目的とする。その解釈にあたっては赤外部スペクトルと可視紫外部スペクトルの対応を考えねばならない。本年度は赤外部の装置の整備を進めると共に、可視紫外部のスペクトル測定の高感度化を計った。
1.赤外発光スペクトル測定装置の整備……前年度購入したフ-リェ変換赤外分光光度計(パ-キンエルマ-1725X型)を整備し、前年度整備した電子ー分子衝突室と組み合わせ、発光スペクトル測定を行った。
2.可視紫外発光スペクトル測定装置の高感度化……現在分光器に取り付ける超高感度CCD検出システムを購入し、テストを行い、同一のSN比で比較すると測定時間が12分の1になることを見いだした。
3.赤外発光測定……電子ー分子衝突により生じる励起水素原子(n=4)のPaschen α線の発光スペクトルを測定し、これまでより2桁程度SN比を向上させることに成功した。
4.可視紫外発光測定……購入したCCD検出システムを利用し、メタン・エタン・エチレン・アセチレンなどの電子衝撃により生成する励起CHラジカルの発光スペクトルを測定し、振動・回転分布を求めた。これらの分子からの励起CHラジカル生成過程は主要なものが3つあることを見いだした。また、CHラジカルは電子エネルギ-が上昇するほど振動温度が上がり、高しきい値の成分ほどよく振動励起されていることを見いだした。回転温度は逆に低電子エネルギ-ほど励起される。これは低電子エネルギ-励起により回転遷移の選択則が破れるためと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] T.Ogawa,Yonekura,Tsukada,Ihara,Yasuda,Tomura,Nakashima: "Electron impact dissociation of water as studied by the angular difference Doppler profiles of the excited hydrogen atom." Journal of physical Chemistry. 95. 2788-2792 (1991)
• [文献書誌] T.Ogawa,T.Tsuboi,K.Nakashima: "Dissociation of aliphatic hydrocarbons excited by electrons:Translational energy distributions of the excited hydrogen atom." Chemical Physics. 156. 465-472 (1991)
• [文献書誌] R.Ogawa,M.Tsukada K.Nakashima,: "Dissociationoof hydrogen sulfide in eーH_2S collisions:Translational energy distribution of H^★(n=4)." Chemical Physics. 156. 473-478 (1991)
• [文献書誌] T.Ogawa,S.Ihara K.Nakashima: "Fano Plot for the slow and fast groups of excited hydrogen atoms produced in eーH_2 collisions." Chemical Physics. (1992)