レーザー位相制御により光分解生成物の選択

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08454170
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 松見 豊 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (30209605)
• キーワード: レーザー / 位相制御 / 多光子イオン化 / 光分解 / 反応分岐比 / 反応ダイナミックス / 大気化学

研究概要

本研究ではレーザー光の位相変化により、複数ある光分解過程の割合が変化して光分解生成物の収率が変化する可能性を調べた。平成8年度光分解生成物の電子・振動・回転状態および並進速度を選別して測定できる光分解生成物画像計測装置を完成させたので、平成9年度はその装置を用いてオゾンおよびCH_3Iの光分解過程について調べた。オゾンの光吸収のHartley帯に相当する近紫外部の280-300nmの範囲の光で分解したときに生成するO(^3P)とO(^1D)を検出した。O(^3P)またはO(^1D)をモニターしながら、光分解の波長を掃引し、光分解収率スペクトルを得た。超音速ビーム中で計測することによりO_3の回転分布によるスペクトルの広がりを押さえることができた。この波長領域では光分解過程にO(^3P)+O_2(X^3Σ^-_g)とO(^1D)+O_2(a^1Δ_g)の二つの過程がある。O(^3P)をモニターした光分解収率スペクトルには、対応する波長領域のO_3の吸収スペクトルにはない多くの構造が表れることを見出した。O_3の電子励起状態でO(^3P)+O_2(X^3Σ^-_g)とO(^1D)+O_2(a^1Δ_g)の二つの過程へ分かれる際の分子振動の影響が表れていると考えられる。CH_3Iについては、304nmと608nmの二つの光で分解したときのI^+のイオン画像に表れる位相の効果を調べた。すなわち、光分解して生成するI原子の速度とその異方性に304nmの一光子光分解と608nmの二光子光分解の二つの過程のコヒーレントな相互作用が、画像に表れることが可能である。304nmのレーザー光は608nmのレーザー光を非線型結晶を通して得た第二高調波なので、2つのレーザー光の位相は相関を持つ。304nmと608nmの二つの間の光の位相を変化させてたときに、I生成物の画像には変化が表れなかった。これは、608nmの二光子光分解の吸光断面積が小さいためであろう。

研究成果

• [文献書誌] L.J.Rogers: "Photodissociation of ICI at 235 nm." Chem.Phys.Lett.258. 159-163 (1996)
• [文献書誌] L.J.Rogers: "Photolysis of H_2S and CH_3SH at 243.1 nm studied by photofragment ion imaging." J.Chem.Soc.Faraday Trans.92. 5181-5183 (1996)
• [文献書誌] Y.Matsumi: "Reaction and quenching of Cl (^2Pj) atoms in collisions with methane and deuterated methanes." J.Phys.Chem.101. 1216-1221 (1997)
• [文献書誌] K.Suto: "Ion fragment imaging of the ion-pair photodissociation of CH_3Cl,CH_3Br,C_2H_5Cl and C_2H_5Br near 118nm." J.Phys.Chem.101. 1222-1226 (1997)
• [文献書誌] K.Suto: "Photofragment imaging of CH_3Br^+ from (CH_3Br)_2^+ at 355nm." J.Phys.Chem.101. 1227-1230 (1997)
• [文献書誌] K.Takahashi: "Photofragment excitation spectrum for O (^1D) from the photodissociation of jet-cooled ozone in the wavelength range 305-329 nm." J.Chem.Phys.106. 6390-6397 (1997)
• [文献書誌] K.Takahashi: "Translational energy and angular distributions of O (^1D) and O (^3P) fragments in the UV photodissociation of ozone." Chem.Phys.(印刷中).
• [文献書誌] K.Takahashi: "Wavelength and temperature dependence of the absolute O (^1D) production yield from the 305-329 nm photodissociation of ozone." J.Chem.Phys.(印刷中).