分子線を用いた分子の単一振動回転超微細準位への選択光励起と光解離過程の研究

利用分子束研究分子单振动旋转超精细水平的选择性光激发和光解离过程

基本信息

批准号：
01540377
负责人：
馬場正昭
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、特にアルカリ金属の二原子分子に注目して、その電子励起状態の構造を徹底的に解明し、分子線とレ-ザ-二重共鳴の新しい手法を導入して、項間交差や前期解離等のダイナミクスを調べることであった。そのためには各分子における電子状態のポテンシャルエネルギ-、振動および回転定数、核スピンによる超微細結合定数を正確に知る必要がある。そこでまずNa_2についてドップラ-フリ-飽和分光法による超高分解能スペクトルを観測し、A^1Σ_u状態の核分子定数を求めるとともにNaの核スピンによる超微細分裂を見出した。理論的な考察の結果、これは近接するb^3Π_uの分裂がスピン軌道相互作用による状態間摂動でA状態にも分裂を生じていることが示された。同様の測定をNaKのB^1Π状態についても行い、やはりNaの核スピンによる分裂を見出した。この場合、Kの核スピンの効果は非常に小さいが、分子線を用いて分解能をさらに高くすることにより(0.00033cm^<-1>)、その分裂を観測することに成功した。このように分子線中では分子間相互作用も衝突もないので、単一振動、回転、超微細準位への選択光励起が可能である。さらにこのNaKのB^1Π状態について高エネルギ-領域を解明するためにレ-ザ-二重共鳴の実験を行った。これは通常の一光子励起では困難な振動量子数vの高い準位へ二つのレ-ザ-光を用いて選択的に励起を行うものである。新しい変調システムを開発することにより、本研究ではv=42という極めて高い振動準位まで励起することができ、ポテンシャル曲線をほぼ解離限界まで正確に決定することができた。また、強い前期解離を示すCs_2分子について分子線中で解離原子の発光を観測し、前期解離速度のv依存性を詳細に解明した。さらに現在、レ-ザ-二重共鳴や外部磁場効果の実験を進めており、レ-ザ-選択励起による分子の解離機構について研究を発展させたい。

这项研究的目的是尤其要关注碱金属的双原子分子，彻底阐明其电子激发态的结构，并引入分子束和激光双共振的新方法，以研究末端互动和早期分离的动力学。为此，有必要准确了解每个分子中电子状态的势能，振动和旋转常数以及由核自旋引起的超铁耦合常数。首先，我们通过多普勒 - 饱和光谱观察到Na_2的超高分辨率光谱，并在A^1σ_U状态下发现了核常数，并发现由于Na的核自旋而导致的超细分裂。理论上的考虑表明，近端B^3π_U的分裂还导致由于自旋轨道相互作用引起的州际扰动而导致A状态的分裂。对NAK的B^1π态进行了类似的测量，并且还通过核自旋发现了Na的分裂。在这种情况下，K的核自旋的效果非常小，但是通过使用分子束进一步增加分辨率（0.00033cm^<-1>），它成功地观察了分裂。因此，分子束中没有分子间相互作用或碰撞，因此可以选择性光激发单个振动，旋转和超细水平。此外，进行了激光双共振实验，以阐明NAK的B^1π状态的高能区域。这是因为激发使用两个激光灯选择性地执行，达到高水平的振荡量子数V，这很难使用普通的单光子激发。通过开发新的调制系统，在这项研究中，有可能激发V = 42的极高振动水平，并且可以准确地确定电势曲线几乎是分离极限。此外，对于表现出强烈解离的CS_2分子，在分子束中观察到解离原子的发射，并详细阐明了前脉络率的V依赖性。此外，我们目前正在进行有关激光双共振和外部磁场效应的实验，并且我们想对激光选择性激发引起的分子解离机理进行研究。