超音速ビーム中の励起三重項状態の直接観測

直接观察超声束中的激发三重态

基本信息

批准号：
63540370
负责人：
山内清語
金额：
$ 1.02万
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：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度前半は米国ペンシルバニア州ピッツバーグ大学化学教室に出張し、プラット教授と"メチルピラジンのけい光・りん光励起スペクトル"の研究を行ない課題の技術習得に努めた。その結果、超音速自由噴流中の励起三重項状態からのりん光を隋円面鏡など用いて効率良く観測する方法を確立するとともに次の事実が明らかになった。メチル基の回転障壁はS_oで105、S_1で465cm^<-1>、T_1で85cm^<-1>であり、安走配置はどの状態でも同じである。振電バンドの回転構造は、T_1の高い振動準位ほどぼやける。これらのことから、メチルピラジンにおいて、S_1はほぼ純粋な^1nπ^*であるがT_1は^3nπ^*と^3ππ^*の強く結合した混合状態であることがわかった。帰国後に、我々の研究室の超音速ジェット装置の整備を行なった。まず真空ポンプとして油拡散ポンプとブースターポンプを用いることによって、ジェットなしで4×10^<-7>Torr、ジェット中で4×10^<-5>Torrの真空度を実現し真空度に関する条件をクリアーした。次にピラジンおよびメチルピラジンのけい光励起スペクトルを観測することによって、レーザーを含む光学系の最適化を行なった。その結果S/N〜100のスペクトルが観測でき所期の目標を達成した。りん光を観測するためにはさらに100倍程度のS/N比向上が必要であり、現在これを実現すべく隋円面鏡の製作、冷却装置およびゲード付光電子増倍管の整備を行なっている。装置として本研究補助金でスタンフォードリサーチ社のフォトンカウンティングと小林計測社のノズル用直流電源を揃えたので、S/N比の二桁向上の可能能はきわめて高い。さらにMPI用にはアドバンテスト社のピユアンメーターを揃えたので、これを現有のボックスカーを組み合わせることにより励起三重項状態のMPIスペクトルの観測も直ちに可能となる見通しである。

今年上半年，我到美国宾夕法尼亚州匹兹堡大学化学系出差，与Platt教授一起研究“甲基吡嗪的荧光和磷光激发光谱”，努力学习该主题的技术。结果，我们建立了一种使用穗圆镜有效观察超音速自由射流中激发三重态磷光的方法，并阐明了以下事实。甲基的旋转势垒对于S_o是105，对于S_1是465cm^<-1>，对于T_1是85cm^<-1>，并且在所有状态下安全构型是相同的。在 T_1 的较高振动能级上，电子振动带的旋转结构变得更加模糊。从这些结果发现，在甲基吡嗪中，S_1几乎是纯^1nπ^*，但T_1是^3nπ^*和^3ππ^*的强束缚混合态。回到日本后，我维护了我们实验室的超音速喷气设备。首先，通过使用油扩散泵和增压泵作为真空泵，我们在没有喷射器的情况下实现了4×10^<-7>Torr的真空水平，并且在有喷射器的情况下实现了4×10^<-5>Torr的真空水平。接下来，通过观察吡嗪和甲基吡嗪的荧光激发光谱来优化包括激光器的光学系统。结果，观察到信噪比约为 100 的光谱，实现了预期目标。为了观察磷光，需要进一步提高信噪比约100倍，为了实现这一目标，我们目前正在制作隋圆镜，安装冷却装置，并安装门控光电倍增管。有。通过这笔研究经费，我们提供了斯坦福研究院的光子计数设备和小林经济的喷嘴直流电源，因此将信噪比提高两个数量级的可能性非常大。此外，对于MPI，我们准备了Advantest的Pyuanmeter，通过将其与现有的Boxcar相结合，预计很快就可以观测到激发三重态的MPI光谱。