高励起状態における星間分子の分光学的研究

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本研究の目的は、センチ波から遠赤外に至る周波数領域において星間分子の分光学的デ-タを充実させることである。この広大な周波数領域は、二つに分けることができる。一つは分光技術の発達しているマイクロ波・ミリ波領域で、この領域では高能率・高精度の分光システムが要求され、我々はこれを構築することにした。他の一つは、技術的に末開拓な遠赤外領域で、Evenson等が開発したMIMダイオ-ドの方法で遠赤外光源を作り分光に応用することにした。対象分子としては両波長領域ともまずメチルアルコ-ル(CH_3OH)を取り上げた。1.マイクロ波・ミリ波分光電波源としてマイクロ波シンセサイザ-HP83642A(2‐40GHz)とミリ波ヘッドHP83550シリ-ズ(40‐110GHz)を購入し、6‐110GHzの領域でスペクトルを能率良く高い精度で測定できるようにした。CH_3OH分子の数多くのスペクトル線を観測し、現在までにC‐0伸縮振動励起状態のスペクトルの解析を終了した。また、同位体分子のCH_3^<17>OH、CH_3^<18>OHの解析が終了している。2.遠赤外光源の開発と分光二つの炭酸ガスレ-ザ-の差周波をMIMダイオ-ドで発生させ、これにマイクロ波を混ぜることにより周波数を掃引し分光を行う。この方法で、波数103cm^<-1>の付近で数GHzの掃引を行い高い分解能で数本のCH_3OH分子の吸収線を観測することに成功した。レ-ザ-の安定化等の未解決な問題が多く、感度も精度も不十分であるが、コヒ-レントな光源による遠赤外分光が第一歩を踏み出したと言える。現在、この方法を完成すべく努力中である。1、2の他にも、赤外領域での分子の高励起状態の分光研究を行い結果を発表した。