分子超励起状態の生成とその解離ダイナミックス

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08102005
• 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, 大学院・理工学研究科, 教授 (90016121)
• 研究分担者: 小田切 丈 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (80282820) ; 亀田 幸成 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (90214551) ; 河内 宣之 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (50161873)
• キーワード: 電子エネルギー損失分光法 / コインシデンス / 窒素分子 / 分子超励起状態 / シンクロトロン放射光 / 解離 / 発光励起スペクトル / 位置敏感型測光システム

研究概要

平成8,9年度において確立した実験手法を用い、平成10年度後半までH_2、D_2に対して実験を行った。平成10年度終わりごろから本年度前半にかけては、多電子系への拡張としてN_2を選び、真空紫外光検出器の選択、実験条件最適化などの試行錯誤を重ね、本年度後半から本格的にN_2二電子励起状態領域でのコインシデンス測定を始めた。しかしながらN_2実験では、H_2実験の時より電子スペクトロメータヘの悪影響が大きく、またCsI付の検出器を使う理由で性能回復を目的とした装置の焼き出しができないなどにより、一点のコインシデンス測定に10日以上という長い時間かかってしまっている。そのためまだ測定点数が少ないが、現段階で、コインシデンス電子エネルギー損失スペクトルを有効一般化振動子強度に変換し、光励起による発光励起スペクトルと比較すると、入射電子エネルギー80eV、散乱角2度のコインシデンス電子エネルギー損失スペクトルに光学的禁制二電子励起状態の寄与が少なからず含まれるといえそうである。
放射光実験では、位置敏感型測光システムによる可視/紫外領域の分散発光励起スペクトル測定実験の確立に勤めた。CCD制御と分光器制御および入射光量モニターとを連動させたシステムを構築し、CH_4を対象とした予備的な測定に成功した。励起希ガス原子の衝突脱励起過程に関する研究では、ペニングイオン化が決して支配的ではないような系で断面積測定を行い、従来のペニングイオン化に対する理論がより広く適用できることを提唱した。また高密度希ガス中での電子-正イオン再結合反応過程に関する研究では、種々の組み合わせの希ガス-分子混合系での測定を行い、いくつかの理論の検証を行った。

研究成果

• [文献書誌] A. Ehresmann et al.: ""Dissociative single and double photoionization with excitation between 37 and 69 eV in N_2""J. Phys. B. : At. Mol. Opt. Phys.. 33 [3]. 473-490 (2000)
• [文献書誌] C.J. Latimer et al.: ""The dissociative photoionization of methane in the VUV""J. Phys. B. : At. Mol. Opt. Phys.. 32 [11]. 2667-2676 (1999)
• [文献書誌] K. Kameta et al.: ""Photoabsorption, photoionization and neutral-dissociation cross sections of cyclopropane in the photon energy range of 10-24eV""J. Phys. B. : At. Mol. Opt. Phys.. 32 [11]. 2719-2728 (1999)
• [文献書誌] Y. Hatano: ""Spectroscopy and dynamics of molecular superexcited states""Chemical Application of Synchrotron Radiation, ed. T.K. Sham (World Scientific). 印刷中 (2000)
• [文献書誌] N. Kouchi: ""Coincident electron-energy-loss study of highly excited molecules""Bull. Am. Phys. Soc.. 44. 61-61 (1999)
• [文献書誌] Y. Hatano: ""Interaction of vacuum ultraviolet photons with molecules. --Formation and dissociation dynamics of molecular superexcited states"Phys. Reports. 313. 109-169 (1999)
• [文献書誌] Y. Hatano: ""Interaction of photons with molecules.--cross-sections for photoabsorption, photoionization and photodissociation","Radiat. Environ. Biophys.. 38. 239-247 (1999)
• [文献書誌] Y. Hatano: ""Physiochemical aspects of atomic and molecular processes in reactive plasmas""Adv. At. Mol. Opt. Phys.. 43. 231-241 (2000)
• [文献書誌] H. Tanaka et al.: ""Electron-Molecule Collisions and Swarms. A Report on the International Symposium as a satellite of the Sendai-ICPEAC!"Comments on At. Mol. Phys.. (印刷中). (2000)
• [文献書誌] 亀田幸成: "シンクロトロン放射光の放射線化学的利用"放射線化学. 68. 12-16 (1999)
• [文献書誌] 籏野嘉彦: "拓けつつある活性な分子の新しい世界―中学・高校生に伝える研究最前線―"理科教室. 42. 69-70 (1999)
• [文献書誌] T. Odagiri et al.: ""Predissociation of optically forbidden states in electron-hydrogen collision as studied by coincident electron energy-loss spectroscopy""J. Phys. B : At. Mol. Opt. Phys.. 32 [5]. 1335-1344 (1999)
• [文献書誌] K. Kameta et al.: ""Neutral dissociation processes of superexcited ethylene in the VUV region""J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom.. 101-103. 65-68 (1999)
• [文献書誌] Y. Hatano et al. (eds.): ""Proceedings of the International Symposium on Electron-Molecule Collisions and Swarms", Tokyo, July 18-20 (1999)"208 (1999)