負イオン検出法による励起ラジカルの解離現像の解明

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励起ラジカルからの基底状態の中性断片への解離を研究するために、アルカリ金属ターゲットとの正イオンから負イオンの2電子移動過程を利用した。正イオンをアルカリ金属と衝突とせ、2電子移動により生成する負イオンを質量分析し検出した。H_2^+イオンからの解離性H^-イオンスペクトルにおいて運動エネルギー放出の異なるWingとCenterの2種類のピークが測定された。Centerのピークについて小さなOscilationが観測された。このOscilationnはH(1s)とH(21)に解離するn=3のリドベルグ状態の振動励起によると推定される。このことから励起ラジカルの振動状態の解析の可能性が示された。入射正イオンの試料ガスとしてメチルアセチレンかアレンのどちらかを用いるかにより、2電子移動によるC_3H_4^+からのC_3H_3^-イオンピークはその強度とピーク幅に差異が生じる。この負イオン断面積と運動エネルギー放出の差異はC_3H_4^+イオンの中性化で生成する励起C_3H_4のエネルギーの違いを示している。元のイオン種の違いよると励起C_3H_4の構造の相違による解離現像の変化と推定した。このことから励起ラジカルの異性体を解明する可能性が示された。しかし、現在使用している装置では入射正イオンを分離していないため生成負イオンピークに重なりが生じ、複雑な励起ラジカルの解離を詳細に研究するには若干の問題がある。この為本研究費を用いて、2つの磁場と2つの反応室を持つ上記問題点を解決する新しい装置を試作中である。