| 研究概要 |
本研究では水銀光増感反応によりアセチレンのノーマル種及び重水素置換体の三重項励起状態を生成し,外部共振器型半導体レーザーを光源としてドップラー限界の高分解能吸収分光測定を進めている。特に、今年度は重水素化アセチレンの分光を重点的に行い、スペクトルの帰属と解析を行い、分子構造がノーマル種と同様なcis型であることを確認した。
次に、パルス放電と組み合わせて三重項励起状態を短時間に生成し、それに伴う時間分解過渡吸収スペクトルを測定した。気体試料の圧力条件を様々に変えたスペクトルを擬一次反応のモデルで解析し,最小二乗法を用いて得られた減衰速度定数のStern-Volmerプロットの解析から、ノーマル種及び重水素置換体の三重項励起状態の無衝突条件での自然寿命を初めて決定することに成功した。
その結果、寿命は従来推定されていたものとは大きく異なり、他の実験事実の解釈に問題があることが明らかになった。さらに、本研究では内部転換寿命は回転やスピン量子数は依存しないが、重水素化物の方がノーマル種に比べて4倍長いこと等を見出した。このような同位体効果を説明するためには、三重項励起状態から一重項基底状態への内部転換ダイナミスクにおいて、エネルギー障壁の存在とそのトンネル効果が重要な役割をするモデルを構築する必要がある。
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