素反応過程におけるポテンシャルの断熱性

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04453012
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 松見 豊 北海道大学, 電子科学研究所, 助教授 (30209605)
• 研究分担者: 正源 聡 北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (50216157) ; 川崎 昌博 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (70110723)
• キーワード: 素反応 / 微細構造準位 / 断熱性 / ポテンシャル曲面 / レーザー誘起蛍光 / トップラー分光

研究概要

1.光分解過程におけるポテンシャル断熱性
種々の分子を光分解したときに生成する原子をレーザー多光子イオン化法および真空紫外レーザー誘起蛍光法にて検出した。生成原子の電子および並進状態を詳しく調べることにより、分解途中で光励起状態から他の電子状態ポテンシャルへの非断熱遷移による乗り移りが分解生成物の状態に与える影響を調べた。具体的には、Cl_2、ICl、ClNO、H_2O_2、SiH_4、塩化エチレン、O_3の光分解時における水素原子、塩素原子、酸素原子の生成過程について研究を行った。
2.化学反応素過程におけるポテンシャルの断熱性
O(2P^4^1D),S(3P^4^1D),H(1s^2S),Xe(6p)などの活性な原子が他の分子と衝突して反応を起こしたときの反応生成原子や分子の状態検出を紫外・真空紫外レーザーを用いて行った。光分解過程を活性な原子の創出に使用し単一衝突の条件で反応を計測しているので、衝突エネルギーを規定した反応を起こすことができ、また反応生成物の角度分布を調べることができた。ドップラー波形の解析から反応生成原子の並進エネルギーを求め、またスペクトル解析から生成原子の微細構造分布や生成分子の振動回転状態を調べた。さらに、異なる反応生成物を生じる反応経路の分岐比を求めた。これらの実験により、反応途中のポテンシャル曲面間の非断熱遷移による乗り移りが反応生成物の状態に与える影響を研究した。具体的には、O(^1D)原子とH_2、D_2、HD、HCl、DCl、炭化水素、メタノールの反応過程、S(^1D)とH_2、D_2、HD、thiiraneの反応過程、Xe(6p)とH_2、HD、H_2Oの反応過程について研究した。

研究成果

• [文献書誌] Yutaka Matsumi: "Isotopic branching ratios and translational energy release in the reaction of O(^1D)with alkanes and alkylchlorides" J.Phys.Chem.97. 6816-6821 (1993)
• [文献書誌] Yutaka Matsumi: "Dynamics of the Reactions of O(^1D)with HCl,DCl and Cl_2" J.Chem.Phys.98. 8330-8336 (1993)
• [文献書誌] Kenichi Tonokura: "Photodissociation of ICl at 235-248nm" J.Chem.Phys.99. 3461-3467 (1993)
• [文献書誌] Yosuke Inagaki: "Formation of a hydrogen atom from photodissociation of hydrogen peroxide at 193nm" Bull.Chem.Soc.Jpn.66. 3166-3170 (1993)
• [文献書誌] Yosuke Inagaki: "Reaction of S(^1D)with HD,H_2 and D_2" Laser Chemistry. (印刷中). (1994)
• [文献書誌] Yutaka Matsumi: "Fine structure branching ratios and translational energies of O(^3P_j)atoms produced from collision induced intersystem crossing of O(^1D)atoms" J.Chem.Phys.100. 315-324 (1994)
• [文献書誌] S.M.Shamsuddin: "O(^3P_j)atom formation from photodissociation of ozone at visible and ultraviolet region" Can.J.Chem.(印刷中). (1994)
• [文献書誌] Masafumi Ohashi: "Primary processes and energy disposal in the reaction of S(^1D)atoms and thiirane" Chem.Phys.Lett.(印刷中). (1994)
• [文献書誌] Yutaka Matsumi: "Isotopic branching ratios and translational energy release of H and D atoms in the reaction of O(^1D)with CH_3OD and CD_3OH" J.Phys.Chem.(印刷中). (1994)