星間分子の超音速ジェットフーリエ変換マイクロ波分光

星际分子的超音速喷射傅立叶变换微波光谱

基本信息

批准号：
05217204
负责人：
大島康裕
金额：
$ 1.54万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05217204/
关键词：
星間分子マイクロ波分光超音速ジェットフリーラジカル

项目摘要

本研究の目的は、不安定分子種に適応したセンチ波領域での実験室分光によって、星間空間中における未知分子の帰属・同定に不可欠な分光学的情報を提供することである。一昨年より、フーリエ変換マイクロ波分光法を超音速ジェット中での放電と組み合わせることにより、特に、星間空間中に多様に存在する直鎖状の炭素骨格を持つ分子について研究を行ってきた。本年度は、この様な不安定分子としてC_nOを取り上げ、C_3O_2を放電することにより、n=4-9までについて検出することができた。測定の結果から、(1)C_nOのシリーズはすべて累積2重結合型の直線構造を持つこと、(2)nが奇数の分子は^1Σ^+の電子基底状態であるのに対し、nが偶数では^3Σ^-であること、(3)類似の分子種であるC_nとは異なり、いずれのnについても擬直線性は小さく、かなり「固い」分子と見なせること、が明らかになった。本研究は、炭素鎖が順次1個づつ伸びた分子の仲間について、幾何構造や電子状態を系統的に明らかにしたものであり、炭素鎖分子の生成機構について重要な情報となりうる。また、CH_3COやCH_2CCHという飽和度の高い炭化水素系ラジカルについても、その回転スペクトルの検出に成功した。これらの分子の場合は、スペクトル中に現れる超微細構造の解析から、分子内における不対電子密度分布を定量的に決定できた。さらに、MgCl,Fe(CO)_3,Fe(CO)_4の様なラジカル種についての測定も行ない、星間空間中での金属元素の存在形態を明らかにする上で重要な、金属を含むラジカルの分光学的な検出に対しても、本研究で用いる測定法が有用であることを明らかにした。

这项研究的目的是通过适应不稳定分子种类的厘米波区域的实验室光谱学，为星际空间中未知分子的分配和识别提供必要的光谱信息。从前年开始，我一直通过将傅里叶变换微波光谱与超音速射流中的放电相结合，对星际空间中以各种形式存在的线性碳骨架分子进行研究。今年，我们将C_nO作为这种不稳定分子，通过放电C_3O_2能够检测到n=4-9。测量结果表明：（1）所有C_nO系列均具有累积双键线性结构；（2）奇数n分子的电子基态为^1Σ^+；对于偶数，为^3Σ； ^-，并且（3）与类似的分子种类C_n不同，对于任何n，拟线性度都很小，可以认为是相当“硬”的分子。这项研究系统地阐明了碳链逐条延伸的一族分子的几何结构和电子态，可以为碳链分子的形成机制提供重要信息。我们还成功检测了高度饱和烃基CH_3CO和CH_2CCH的旋转光谱。对于这些分子，我们能够通过分析光谱中出现的超精细结构来定量确定分子内不成对的电子密度分布。此外，我们还测量了MgCl、Fe(CO)_3和Fe(CO)_4等自由基物种，这些自由基物种是阐明星际空间金属元素存在形式的重要自由基。还发现可用于光谱检测。