多原子分子イオンの中性化過程を利用した化学反応遷移状態の探究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03403003
• 研究機関: 姫路工業大学
• 研究代表者: 小谷野 猪之助 姫路工業大学, 理学部, 教授 (80016089)
• 研究分担者: 今村 隆史 国立環境研究所, 主任研究員 (60184826) ; 島 信幸 姫路工業大学, 理学部, 助教授 (90167445) ; 本間 健二 姫路工業大学, 理学部, 助教授 (30150288)
• キーワード: イオンーイオン再結合 / イオンー分子反応 / 化学反応遷移状態

研究概要

今年度はフロ-イングアフタ-グロ-/レ-ザ-誘起蛍光法による振電励起イオンの衝突脱活性の実験と、正イオンー負イオン再結合の逆過程としてのイオン対生成の実験を中心に研究を進めた。同時に、今年度購入設備品の色素レ-ザ-(LPDー3001)およびチタンーサファイアレ-ザ-(TS60)をそれぞれ銅蒸気レ-ザ-およびYAGレ-ザ-で励起・発振させ、目的の実験へ向けての調整と予備実験を行った。
衝突脱活性の実験では、CO^+A^2II(v=0-2)およびN_2O^+A^2Σ^+(000),(100)の各振電準位のHe,Ne,Ar,N_2,およびCOによる全消失速度定数を決めると同時に、CO^+の場合には純粋の振動緩和、電子緩知、および電荷移行の各メカニズム毎の速度定数を決めることに成功した。同じ希ガスでもH^-eとArとでは全消失速度定数の大きさおよび振動準位依存性に大きな違いがあることが見いだされ、これは衝突相手との間に電荷移行相互作用があるかないかの相違によることが結論された。
光励起によるイオン対生成過程の研究は、シンクロトロン放射光と負イオン質量分析法を用いてCH_4→H^-+CH_3^+,CD_4→D^-+CD_3^+,CF_4→F^-+CF_3^+のシリ-ズについて行ない、どの場合にも、負イオンの効率曲線の構造からイオン対状態とカップルしている新しいリュ-ドベリ状態を見いだすことに成功した。両状態間の遷移は交差回避を通して起こることが結論された。
購入レ-ザ-の調整予備実験では、それぞれ上記のレ-ザ-による励起がうまくいき、それを用して超音速ノズルビ-ム中の光分解で生成する発生期のOHが多光子イオン化で検出ができることを確認するところまで行った。

研究成果

• [文献書誌] 今村 隆史,今城 尚志,小谷野 猪之助: "Collisional deactivation of co^+A^2II(v=u-2)by He,Ne,Ar,N_2,and Co." Chemical physics Letters. 178. 399-404 (1991)
• [文献書誌] 増岡 俊夫,小谷野 猪之助,斎藤 則生: "Anisotropic angular distribution of fragment ions in dissociative double photoinization of OCS." Physical Review A. 44. 4309-4315 (1991)
• [文献書誌] 長岡 伸一,小谷野 猪之助,今村 隆史,増岡 俊夫: "Dissociative photoionization of Al_2(CH_3)_6 and Al_2(CH_3)_3Cl_3 in the range 40ー100eV." Applied Organometallic Chemistry. 5. 269-276 (1991)
• [文献書誌] 増岡 俊夫,小谷野 猪之助: "Dissociative single and double photoionizaton of CH_3F in the region 20ー110 eV studied by mass spectrometry and the photoionーphotoion coincidence method." Journal of Chemical Physics. 95. 1619-1627 (1991)
• [文献書誌] 見附 孝一郎,鈴木 信三,今村 隆史,小谷野 猪之助: "Negativeーion mass spectrometric study of ionーpair formation in the vacuum ultraviolet.IV.CH_4→H+CH_3^+ and CD_4→D^-+CD_3^+." Journal of Chemical Physics. 94. 6003-6006 (1991)
• [文献書誌] 見附 孝一郎,鈴木 信三,今村 隆史,小谷野 猪之助: "Negativeーion mass spectrometric study of ionーpair formation in the vacuum ultraviolet.V.CF_4→F+CF_3^+." Journal of Chemical Physics. 95. 2398-2406 (1991)
• [文献書誌] 小谷野 猪之助,田中 健一郎: "Advances in Chemical Physics,Vo1.LXXXII,Part 1" WileyーInterscience Publishing Company, 45 (1992)
• [文献書誌] 小谷野 猪之助: "シンクロトロン放射光ー化学への基礎的応用" 学会出版センタ-, 37 (1991)