フリーラジカルの生成と構造

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05237101
• 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: 本間 健二 姫路工業大学, 理学部, 助教授 (30150288) ; 三上 直彦 東北大学, 理学部, 教授 (70004447) ; 遠藤 泰樹 東京大学, 教養学部, 助教授 (40106159)
• キーワード: 極紫外放射光光解離 / 解離過程と同期した電子エネルギー損失分光 / フーリエ変換マイクロ波分光 / レーザー二重共鳴分光 / RFイオントラップ分光 / クラスターとそのラジカルイオン / 衝突配向した分子内反応 / 超音速ビーム

研究概要

本研究班の目的は分子の光吸収・電子衝突および、原子あるいはフリーラジカルとの衝突によるラジカル生成ダイナミックスを、班員独自の方法論を相補的に結合・発展させ駆使して研究するとともに、生成したフリーラジカルの構造を新しいレーザー分光法を用いて詳細に明らかにすることであり、平成5年度は、計画通り以下の研究を遅滞なく遂行した。
1)籏野はシンクロトロン放射光を用いて、CH_4分子についての光吸収、イオン化、解離、解離励起各断面積測定を行い、またO_2,N_2,N_2Oなどの分子からの解離生成ラジカルからの分散化発光の励起スペクトルを測定するとともに、H_2分子からの励起水素ラジカルの角運動量量子状態分布を放射光のパルス特性を用いて測定することによって、極紫外領域におけるラジカル生成機構についての詳細な知見を得た。また、ラジカル生成にかかわる電子エネルギー損失過程の詳細な知見を得るため、解離過程と同期した電子エネルギー損失分光法を開発した。
2)遠藤はパルス放電ノズル法およびレーザー蒸発法と超音速ビームとを組み合わせ、高分解能フーリエ変換マイクロ波分光法を用いて、種々のフリーラジカルの構造に関して新しい成果を得るとともに、高分解能二重共鳴分光法によるラジカル構造研究を行うための、新しい波長可変レーザー光源の導入・整備を行った。
3)三上は赤外差周波発生を用いた赤外・紫外二重共鳴分光法ならびに水素結合体ラジカルイオンの新しい生成法を開発し、これらとRFイオントラップ分光法との適合性を検討した。以上を用いてフェノール・水の水素結合性分子クラスターやそのラジカルイオンなどについて、種々の新しい知見を得た。
4)本間はクラスター中にラジカル種を光解離によって生成し、クラスター内に衝突配向、衝突径数を限定した化学反応を誘起し観測することにより、ラジカル・分子衝突系での新しいラジカル生成反応の観測に成功した。

研究成果

• [文献書誌] N.Terazawa: "De-excitation of H(2p) in a collision with a H_2 molecule" Journal of Chemical Physics. 99. 1637-1643 (1993)
• [文献書誌] K.Kameta: "Photoabsorption,photoionization,and neutral-dissociation cross sections of of SiF_4,SiCl_4,and Si(CH_3)_4 in the extreme-ultraviolet range" Journal of Chemical Physics. 99. 2487-2494 (1993)
• [文献書誌] N.Terazawa: "Photodissociation dynamics of hydrogen molecules via superexcited states as studied thourgh the angular-momentum population of excited hydrogen atom"" Journal of Chemical Physics. (印刷中). (1994)
• [文献書誌] M.Ukai: "Extreme ultraviolet photodissociation of N_2O in superexcited states" Journal of Chemical Physics. (印刷中). (1994)
• [文献書誌] Y.Hirahara: "Laboratory detection of HNCCC and DNCCC by pulsed-discharge-nozzle Fourier-Transform microwave spectroscopy" Astrophysical Journal. 403. L83-L85 (1993)
• [文献書誌] Y.Endo: "Fourier-transform microwave spectroscopy of HCCN.Determination of the hyperfine coupling constants" Journal of Chemical Physics. 98. 6618-6623 (1993)
• [文献書誌] Y.Hirahara: "Laboratory detection of a new free radical C^4S(^3Σ^-)" Astrophysical Journal. 408. L114-L115 (1993)
• [文献書誌] Y.Ohshima: "Determination of the hyperfine constants for HCCO by pulsed-discharge-nozzle Fourier-transform microwave spectroscopy" Journal of Molecular Spectroscopy. 159. 458-467 (1993)
• [文献書誌] Y.Kasai: "Laboratory detection of C_5S by pulsed-discharge-nozzle Fourier-transform microwave spectroscopy" Astrophysical Journal. 410. L45-L47 (1993)
• [文献書誌] Y.Ohshima: "Fourier-transform microwave spectroscopy of ^<24>Mg^<35>Cl generater by laser ablation" Chemical Physics Letters. 213. 95-100 (1993)
• [文献書誌] S.Tanabe: "OH streching vibrations of phenol-(H2O)n (n=1-3) complexes observed by IR-UV double resonance spectroscopy" Chemical Physics Letters. 215. 347-352 (1993)
• [文献書誌] K.Komatsu: "Rotational analysis of n=4-7 Rydberg states of CO observed by ion-dip spectroscopy" Journal of Chemical Physics. 99. 9350-9365 (1993)
• [文献書誌] S.Sato: "Electronic spectra of jet-cooled cations of hydrogen-bonded complexes phenol" Spectrochimca Acta. (印刷中). (1993)
• [文献書誌] Y.Naito: "Photodissociation of the NO dimer at 193nm:the rotational alignment of the NO(A) fragment." Chemical Physics Letters. 205. 423-428 (1993)
• [文献書誌] K.Honma: "Reaction of O(^1D) with ethylene:Vibrational and rotational state distribution of product OH." Journal of Chemical Physics. 99. 7677-7686 (1993)
• [文献書誌] D.E.Clemmer: "Kinetics of excited state Ti(a^5F) depletion by interactions with NO,O_2,N_2O,and N_2." Journal of Physical Chemistry. 97. 11480-11488 (1993)
• [文献書誌] Y.Hatano: "“Dynamics of Excited Molecules" edited by K.Kuchitsu Chapter-VI" Elsevier Science B.V., 66 (1994)