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

1992 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: 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-イオン再結合 / イオン-分子反応 / 化学反応遷移状態

研究概要

今年度は正負イオンビーム交差法の装置のたち上げに精力を注ぐと共に、並行してフローイングアフターグロー/レーザー誘起蛍光法による2通りの実験と、正イオン-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行った。
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計の併用による負イオン効率曲線測定法で行った。前年度におけるCH_4→H^-+CH^+_3,CD_4→D^-+CD^+_3,CF_4→F^-+CF^+_3のシリーズに続いて、今年度はC_2H_2、C_2H_6等の炭化水素系及びSO_2の系について詳細に調べた。どの場合にも、負イオン効率曲線は明瞭な構造を示し、その解析からイオン対状態とカップルしている新しいリュードベリ状態が見いだされた。イオン対生成に不可欠な(したがって正イオン-負イオン再結合にも不可欠な)両状態間の遷移は、多くの場合、交差回避を通して起こることなどが明かにされた。
フローイング・アフターグロー法を用いた一つの研究は振電励起イオンの衝突脱活性の研究である。前年度に行ったCO^+の振電準位A^2II(v=0-2)のHe,Ne,Ar,N_2およびCOによる脱活性研究の延長として、今年度はA^2II(v=1)状態におけるスピン-軌道副準位^2II_<3/2>-^2II_<1/2>間の衝突遷移を調べた。振電準位の脱活性が非常に遅いHeとの衝突においても副準位間の遷移はきわめて速く、両準位間に平衡が成立してから振電脱活性が起こることが明かにされた。
フローイング・アフターグロー法の装置は、今年度後半に改造し、遷移金属原子イオンを希ガス気流中に発生させることを可能にした。これを用いて、現在V^+イオンとO_2との反応等をレーザー誘起蛍光法で調べる研究を始めている。

研究成果

• [文献書誌] Koichiro mitsuke: "Negative-mass spectrometric study of ion-pair formation in the vacuum ultraviolet.VII.SO_2→O^-+SO^+,O^-+S^++O." Organic Mass Spectrometry. 28. (1993)
• [文献書誌] Takashi Imamura: "Mechaisms and rate constants of the collisional deactivation of CO^+(A^<2π>,V)by He and Ar." Journal of Chemical Physics. 98. (1993)
• [文献書誌] Shin-ichi Nagaoka: "Ionic fragmantation processes following si:2p core levelphotoexcitation and photoionization of 1,1,1-trimethyltrichlorodisilane." Journal of physucal Chemistry. 97. 1488-1495 (1993)
• [文献書誌] Toshio Ibuki: "Dissociation of doubly charaged CH_2=CD_2 and CH_2=CF_2 ethylenes in the valence shell photoexcitation." Journal of Chemical Physics. 98. 2908-2915 (1993)
• [文献書誌] Toshio Masuoka: "Kinetic enerqy release in dissociative double photo-ionization of OCS." Journal of Chemical Physics. 97. 2392-2399 (1992)
• [文献書誌] Shinzo Suzuki: "Negative-ion mass spectrometric study of ion-pair formation in the vacuum ultraviolet.VI.CH_3X→X^++CH^+_3(X=F,C1,Br)." Journal of Chemical Physics. 96. 7500-7505 (1992)
• [文献書誌] Takashi Imamura: "Collisionl deaccivation of CO^+A^2π(V=0-2)by He,Ne,Ar,N_2,and CO." Chemical Physics Letters. 178. 399-404 (1991)
• [文献書誌] Toshio Masuoka: "Anisotropic angular distribution of fragment ions in dissociative double photoionization of OCS." Physical Review A. 44. 4309-4315 (1991)
• [文献書誌] Shin-ichi Nagaoka: "Dissociative photoionization of Al_2(CH_3)_6 and Al_2(CH_3)_3Cl_3 in the range 40-100e^2V." Applied Oranometallic Chemistry. 5. 269-276 (1991)
• [文献書誌] Toshio Masuoka: "Dissociative single and double photoionination of CH_3F in the region 20-110 ev studied by mass spectrometry and the photoion-photoion coincidence method." Journal of Chemical Physics. 95. 1619-1627 (1991)
• [文献書誌] Koichiro Mitsuke: "Negative-ion mass spectrometric study of ion-pair formation in the vacuum ultraviolet.IV.CH_4→H+CH^+_3 and CD_4→D^-+CD^+_3." Jornal of Chemical Physics. 94. 6003-6006 (1991)
• [文献書誌] Koichiro Mitsuke: "Negative-ion mass spectrometric study of ion-pair formation in the vacuum ultraviolet.V.CF_4→F+CF^+_." Joirnal of Chemical Physics. 95. 2398-2406 (1991)
• [文献書誌] 小谷野 猪之助: "実験化学講座8巻「分光III」" 丸善株式会社, 21 (1993)
• [文献書誌] 小谷野 猪之助: "化学ハンドブック" 朝倉書店, 8 (1993)
• [文献書誌] 小谷野 猪之助: "Advances in Chemical Physics,vo1.LXXXII,part1" Wiley-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-化学への基礎的応用" 学会出版センター, 37 (1991)