電子励起分子の電子付着過程の研究

电子激发分子的电子附着过程研究

• 批准号: 15750014
• 负责人: 砂川 武義
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Fukui University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15750014/
• 关键词: 電子付着反応; 時間分解マイクロ波誘電吸収法; 過渡吸収法; パルスラジオリシス; マイクロ波空洞法; マイクロ波空洞共振器; 電子的励起; ハロゲン化合物; マイクロ波空洞

本研究はパルスラジオリシス・マイクロ波加熱空洞法により、さまざまなハロゲン化合物の電子付着速度定数の平均電子エネルギー依存を測定し、この結果を電子付着断面積に変換し報告してきた。最近、試料気体の温度を電子エネルギーとは独立に150K〜600Kの範囲で変化させる手法を確立し、CHCl_3を対象に測定を行ったところ、基底状態分子比べ振動励起分子の方が低エネルギー領域の電子を非常に効率よく捕獲することを分かった。また、この実験から室温における分子の電子付着反応においても振動励起分子による影響が無視できないことを示した。そこで、振動励起より高いエネルギー状態である電子励起状態に着目しその電子付着過程を明らかにすることを考えた。一般に電子付着過程において対象とする分子の電子状態は付着後の負イオン状態に多大な影響を与えるとされているため、電子励起分子の電子付着を解明することは電子付過程の本質を明らかにするためにも非常に重要な研究であると考える。本研究はこのような背景に基づき、パルス紫外線レーザーにより電子励起された電子親和性気体の電子付着過程を対象として測定を行い、その結果と基底状態の結果とを比較し、電子励起分子の電子付着過程を明らかにすることを主要な目的とする。本年度は、パルスX線とレーザー光を同期させ、試料気体に照射することが可能であり、試料気体を室温から液体窒素温度の範囲で変えられるマイクロ波空洞共振器を用いて、クロロベンゼンを対象に測定を行った。しかし、低温における試料気体の凝縮とレーザー強度の小ささにより、予想される結果を得ることが困難であった。そこで、ハロゲン化合物として、プロモトリフルオロメタンを対象に室温から約150Kの温度領域における測定を行い各気体温度における電子付着速度定数の結果を得た。また、昨年確立した時間分解マイクロ波誘電吸収法と過渡吸収法の2種類の異なる測定法を組み合わせ、レーザー照射により生じた生成物を同時間に測定する手法により、ハロゲン化アニリンの光電子反応の詳細を明らかにした。尚、本測定法は「光照射における分子挙動の観測方法、および同法に用いるクロスパイプ型マイクロ波空洞共振器」の名称で特許公開出願中である。

这项研究通过使用脉冲放射分解微波加热腔法方法测量了各种卤素化合物的电子粘附速率常数的平均电子能量依赖性，并将该结果转化为电子粘附横截面区域并报告。最近，我们建立了一种方法，可以将样品气体的温度在150K范围内更改为600K，独立于电子能量，并且在CHCL_3上进行了测量，并发现振动激发分子捕获了低能量区域中的电子，其效率比地面分子高得多。此外，该实验表明，在室温下分子的电子附着反应中，振动激发分子的影响不可忽视。因此，我们考虑通过专注于电子粘附状态来阐明电子粘附过程，该态是高于振动激发的能量状态。通常，电子附着过程中靶分子的电子状态对附着后的负离子状态具有显着影响，因此阐明电子激发分子的电子附着是一项非常重要的研究，以阐明电子附着过程的本质。基于此背景，本研究的重点是通过脉冲紫外线激光器激发电子亲和气体电子的电子粘附过程，并将结果与​​基态结果进行比较，并阐明了电子激发分子的电子粘附过程。今年，使用微波腔谐振器对氯苯进行测量，该谐振器允许脉冲X射线与激光光同步并辐照样品气体，并允许在室温范围内更改样品气体，以在室温范围内更改为液氮温度。但是，在低温下样品气体和小型激光强度的缩合使得难以获得预期的结果。因此，促进氟甲烷作为卤素化合物的温度范围在室温约为150 K的温度范围内，以在每个气体温度下获得电子粘附速率常数。此外，通过结合两种不同的测量方法，即时间分辨的微波介电吸收方法和去年建立的瞬态吸收方法，并测量激光辐射同时生产的产物，从而揭示了苯胺卤化物的光电反应的细节。该测量方法的专利目前是在申请专利的名称，名称为“一种在光照射期间观察分子行为的方法，以及以相同方法使用的交叉型微波腔谐振器”。