高効率角度・衝突エネルギー・電子エネルギー分解3次元ペニング電子計測法の開発

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11740306
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 岸本 直樹 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (60302080)
• キーワード: ペニングイオン化反応 / オパシチ関数 / 古典トラジェクトリ計算 / 角度分解計測

研究概要

複数の電子エネルギー分析系を備えた角度・衝突エネルギー・電子エネルギー分解3次元ペニングイオン化電子分光装置のための衝突室、阻止電場型電子エネルギー分析器、セラトロン(電子増倍管)からなる電子検出系の製作を進める一方で、以下に述べるような解析手法を確立し、分子-励起原子の衝突イオン化ダイナミックスを古典トラジェクトリ計算を用いてシュミレートする方法を開発した。
この方法によって、励起原子の分子に対する衝突方向を規定した場合の相対部分イオン化断面積およびその衝突エネルギー依存性を得ることができた。窒素分子とHe*(2^3S)原子の場合には、衝突エネルギー100meVでイオン化が非常に反応に有利なのは、σ軌道からの場合は分子軸方向からの衝突であり、π軌道からの場合は斜めの方向であることが分かった。このような情報は、例えば金属表面上に物理吸着した分子の配向を決定する場合など実験結果の解析に有力な情報となる可能性がある。
また、反応の対象が分子の場合には、衝突方向(励起原子ビームの入射方向)を規定しても、分子と励起原子との相対配向には平面内で衝突径数と角度の2つの自由度があるため、各イオン化状態における衝突径数と角度に対する反応確率の変化を2次元図として示す立体オパシチマップを提案した。この立体オパシチマップを様々な衝突方向ならびに衝突エネルギーに対して示すことで、角度分解計測で得られるデータの解析を進めることが容易になった。

研究成果

• [文献書誌] Naoki Kishimoto,Yukio Osada and Koichi Ohno: "Penning Ionization of (NH_2)_2C=X (X=O,S) with He*(2^3S) Metastable Atoms ; Difference of Anisotropic Interaction around N, O, and S Atoms"The Journal of Physical Chemistry A. 104(7). 1393-1399 (2000)
• [文献書誌] Tibor Pasinszki, Naoki Kishimoto and Koichi Ohno: "Penning Ionization Electron Spectroscopic and Ab Initio Study of the Interaction and Ionization of HNCO and HNCS with He*(2^3S) Metastable and Li(2^2S) Grouond State Atoms"The Journal of Physical Chemistry A. 103(46). 9195-9203 (1999)
• [文献書誌] Naoki Kishimoto, Keijiro Ohshimo and Koichi Ohno: "Penning Ionization of Vinyl Chloride and Vinyl Iodide by Collision with He*(2^3S) Metastable Atoms"Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 104(1-3). 145-154 (1999)
• [文献書誌] Tibor Pasinszki, Naoki Kishimoto, Tetsuji Ogawa and Koichi Ohno: "Penning Ionization of NCCN by Experiment and Theory : a Two-Dimensional Penning Ionization Electron Spectroscopic and Quantum Chemical Study"The Journal of Physical Chemistry A. 103(36). 7170-7178 (1999)
• [文献書誌] Tibor Pasinszki, Naoki Kishimoto and Koichi Ohno: "Two dimensional Penning Ionization Electron Spectroscopy of NNO, HCNO, and HNNN ; Electronic Structure and the Interaction Potential with He*(2^3S) Metastable and Li (2^2S) Ground State Atoms"The Journal of Physical Chemistry A. 103(34). 6746-6756 (1999)