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化学反応動力学を研究する目的の一つは、多様な反応分岐を示す生成物の中で、"欲しい物だけを効率よく生成する"、即ち化学反応を制御する方法を確立し、その指針を与えることにある。多様な反応分子を示す化学反応において、生成物の反応分岐を決定している要因を調べ、その制御の可能性について検討することが本研究の目指すゴールである。
化学反応は反応の始状態から遷移状態を経て生成物に至るが、遷移状態における衝突錯合体の構造と内部状態分布は生成物の反応分岐を決定する情報をもっている。言い換えれば反応の遷移状態における衝突錯合体の構造を制御することができれば、生成物の反応分岐比を制御することが可能となる。本研究ではOHラジカルとNO分子の反応を取り上げ、反応における両方の分子の配向状態を制御し、衝突錯合体の構造を制御することを試みる。今年度我々は、OHラジカルの高密度発生とその配向状態を選別する研究を行なった。
直流放電法によりOHラジカルを高密度で生成し、1m長六極不均一電場を用いてOHラジカルの配向状態の選別を行なった。状態選別後のOHラジカルはLIF法により検出した。
六極印加電圧に対する分子線強度依存性の結果は明瞭な構造を示した。軌跡シミュレーションの結果から、得られた構造はOHラジカルの単一量子状態選別の成功を示すものであることが明らかとなった。更に、六極不均一電場を用いることでΛ-二重分裂を示すOHラジカルの中で上の状態のもののみが選択的に選別されることがわかった。現在、偏向レーザー光を用いてNO分子のアライメント状態の選別を行なっている。更にOHラジカルとの反応における分子配向依存性の研究の準備を行なっている。
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