レーザーと放射光を組合わせた振動高次倍音励起分子の光解離制御

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14340188
• Research Institution: Okazaki National Research Institutes
• Principal Investigator: 見附 孝一郎 岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助教授 (50190682)
• Keywords: 光解離 / 極端紫外光 / 水 / 放射光 / 振動励起分子 / レーザー / 選択的結合解離 / 反応制御

Research Abstract

狭帯域波長可変の連続レーザー(710-725nm)で振動回転準位が指定された水分子を生成し、それに極端紫外放射光を照射して、振動基底分子の光解離とは異なる反応分岐比や分解確率を得ること目的とする。本年度は、極端紫外域に存在する強い反発性を持った1電子励起1電子イオン化状態や中性超励起状態を探し出し、その崩壊と解離のメカニズム及びポテンシャルエネルギー曲面の描像を得ることを目標とした。その理由は、振動励起分子の選択的結合切断のためには励起状態ポテンシャル上での解離座標の方向が波束の時間発展方向に合致すること、即ち解離座標の方向に傾きが急峻な反発性電子励起状態へ光励起することが重要となるからである。まず、UVSORのアンジュレータラインでH_2Oから生成する解離種の発光分光を行い、高分解蛍光分散スペクトルと振動電子遷移を区別した蛍光励起スペクトルを測定した。多くの成果が得られたが,一例として、OH^+(A^3Π_Ω-X^3Σ^-)遷移に同定されるバンドシステムがしきい値25.5eVから約35eVにかけて観測された。これはOH^+(A^3Π_Ω)+H(1^2S_<1/2>)への解離に基づくが、発光の出現電位が解離限界21.5eVよりも4eVも高いことから、急峻なフランクコンドン領域を持つH_2O^+の反発ポテンシャルに乗って分子解離が進行すると結論された。次に、本補助金で14年度に購入したレーザーを中核にして、レーザーと放射光の2光子励起実験に用いるシステムを立ち上げた。レーザー照射でH_2OのO-H伸縮振動モードを4量子励起する。吸収線に正確にチューニングするため、新たに光音響分光装置を製作した。生成した振動励起分子に、アンジュレータ光を照射し励起状態HOD^*へ直接遷移させて分解させる。フラグメント検出には質量分析法及び発光分散分光法を用いた。現在、OH^+の強度がレーザーのオン・オフで変動するか否かを調べている。チョッパを用いたロックイン測定によって高い感度が達成されている。

Research Products

• [Publications] Koichiro Mitsuke: "Ultraviolet and visible dispersed spectroscopy for the photofragments produced from H_2O in the extreme ultraviolet"The Journal of Chemical Physics. Vol.117 No.18. 8334-8340 (2002)
• [Publications] Kota Iwasaki: "Development of a conical energy analyzer for angle-resolved photoelectron spectroscopy"Surface Review and Letters. Vol.9 No.1. 583-586 (2002)
• [Publications] Masaki Ono: "Anisotropy of fragment ions from SF_6 by photoexcitation between 23 and 210 eV"Chemical Physics Letters. Vol.366. 595-600 (2002)
• [Publications] Junkei Kou: "Molecular-and atomic-like photoionization of C_<60> in the extreme ultraviolet"Chemical Physics Letters. (In press). (2003)
• [Publications] Takanori Mori: "Development of a photoionization spectrometer for precise ion yield measurements from gaseous fullerenes"Review of Scientific Instruments. (In press). (2003)