放射光の波長・偏光・パルス特性を用いた超励起分子の解離ダイナミックス

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03453004
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 籏野 嘉彦 東京工業大学, 理学部, 教授 (90016121)
• 研究分担者: 田中 健一郎 高エネルギー物理学研究所, 放射光実験施設, 助教授 (90106162) ; 亀田 幸成 東京工業大学, 理学部, 助手 (90214551) ; 鵜飼 正敏 東京工業大学, 理学部, 助手 (80192508) ; 河内 宣之 東京工業大学, 理学部, 助教授 (50161873)
• キーワード: 超励起分子 / 中性解離過程 / シンクロトロン放射光 / 発光時間分解測定 / 解離原子軌道角運動量分布 / 水素分子 / 衝突反応素過程 / 発生励起スペクトル

研究概要

本研究代表者らにより実験的によりはじめて実証された分子超励起状態の存在とその性質についての研究は、その後、電子衝撃、シンクロトロン放射光を用いた本グループ実験を通じさらにその概要が明らかにされるとともに、現在、国際的な競争の下にある。本研究ではこの様な背景から、放射光の波長特性に加えてパルス特性・偏光特性を組合せて駆使することにより超励起状態の解離過程の詳細の解明を目的としている。
平成四年度は、高エ研放射光実験施設でのパルス放射光を利用すべく初年度に確立した高速応答測定系を用いた発光の時間分解観測を行い、(1)超励起水素分子・重水素分子の解離断片である励起水素原子の軌道角運動量分布測定を初年度に取得した予備的なデータに較べて格段に波長分解能を向上した実験を種々の励起波長において行い、電子状態に及ぼす同位体効果の観点から詳細な知見を得ることができた。あわせて、(2)解離生成した当該励起水素原子(主量子数2および3の種々の軌道角運動量状態)と水素分子との衝突反応素過程について、シンクロトロン放射光の波長特性を利用することにより詳細な衝突エネルギー選別実験を行った。本測定系は当初、本年度予算によりさらに高速化するための新規備品購入の計画であったが、高エ研光源・測定器研究系との連携評価により、本測定系が軽微な修正によって発光測定系としては最高の時間分解能レベルの達し、かつ本研究に必要充分を有することが確認されたので、備品再整備の計画を若干修正にした。また(3)ネオン原子と等電子数のメタン分子について解離フラグメントとして生じた種々のフリーラジカルからの発光の励起スペクトルを測定し、その他の多原子分子についても同様な測定を行い、超励起状態の解離過程についての詳細な知見を得ることができた。
以上本年度もほぼ初期の計画通り遅滞無く研究を遂行した。

研究成果

• [文献書誌] M.Ukai: "Extreme-ultraviolet photodissociation of O_2 via the free (C^4Σ^-_U)3Sg_g state as probed by dispersed vacuum ultraviolet fluorescence." Chemical Physics Letters. 195. 298-302 (1992)
• [文献書誌] M.Ukai: "Autoionizing-resonance enhanced preferential photodissociation of CO_2 in superexcited states." Journal of Chemical Physics. 97. 2835-2842 (1992)
• [文献書誌] M.Ukai: "Neutral decay of double-holed doubly excited resonances of N_2." Physical Review A. 46. 7019-7022 (1992)
• [文献書誌] 亀田 幸成: "極紫外領域における多原子分子超励起状態の生成と崩壊" 放射線化学. 54. 10-19 (1992)
• [文献書誌] Y.Hatano: "Dissociation dynamics of superexcited molecules." Proceedings of 14th International Symposium on Molecular Beams,June,1992,Asilomer,U.S.A.(eds.Y.T.Lee and G.Scole). 47- (1992)
• [文献書誌] K.Kameta: "Dynamics of superexcited molecules." Proceedings of the Joint International Seminar on Atomic and Molecular Physics,October,1992,Tokyo(eds.M.Matsuzawa and S.Watanabe). 142-144 (1992)
• [文献書誌] K.Kameta: "Photoabsorption,photoionization,and neutral-dissociation of SiF_4,SiCl_4,and si(CH_3)_4 in the extreme-UV cross sections" PHOTON FACTORY ACTIVITY REPORT 1992. 10. (1993)
• [文献書誌] K.Kameta: "Photoabsorption,photoionization,and neutral-dissocia-cross sections of CH_4 and CCl_4 in the extrem-UV Range." PHOTON FACTORY ACTIVITY REPORT 1992. 10. (1993)
• [文献書誌] N.Terazawa: "Photodissociation to H(3 )+H(ls) via superexcited H_2." PHOTON FACTORY ACTIVITY REPORT 1992. 10. (1993)
• [文献書誌] M.UKai: "Neutral decay of double-holed doubly excited resonances of N_2" PHOTON FACTORY ACTIVITY REPORT 1992. 10. (1993)
• [文献書誌] M.Ukai: "Performance test of high efficiency magnetic bottle electron spectrometer." PHOTON FACTORY ACTIVITY REPORT 1992. 10. (1993)
• [文献書誌] K.Kameta: "Formation and decay processes of superexcitedCH_4 following the extreme-UV photon impact." Abstracts of Contributed Papers,XVI2 International Conference on the Physics of Electronic and Atomic Collisions,July,1993,Aarhus,Denmark(in press). (1993)
• [文献書誌] M.Ukai: "Observations of highly-lying superexcited states as probed by fluorescence excitation spectroscopy." Abstracts of Contributed Papers,XVI2 International Conference on the Physics of Electronic and Atomic Collisions,July,1993,Aarhus,Denmark,(in press). (1993)
• [文献書誌] M.Ukai: "Extreme-ultraviolet photodissociation of N_2O in superexcited states." Abstracts of Contributed Papers,XVI2 International Conference on the Physics of Electronic and Atomic Collisions,July,1993,Aarhus,Denmark,(in press). (1993)
• [文献書誌] Y.Hatano: "“Dynamics of superexcited molecules"in “Dynamics of excited molecules"(ed.K.Kuchitsu)" Elsevier(Amsterdam,Neatherlands), (1993)