交差分子線法によるクラスター反応場の解析

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クラスターの非弾性散乱過程を交差分子線-画像観測法によって研究するために、交差分子線装置の開発とレーザー光イオン化画像観測法の方法論の確立を行った。画像観測法については、塩化、及び臭化エチレン類の紫外光分解を行い、生成する塩素及び臭素原子をそのスピン-軌道状態(^2P_<1/2,3/2>)を分離して観測し、散乱角度速度分布を求めた。これらの分布は、先に電子衝撃質量分析法やDoppler分光法などによって報告されている結果とは異なり、従来の実験の問題点が明らかとなった。また、Pump&Probeの二つのレーザー光に由来する背景信号が、目的とする信号の測定を妨害することを新たに突き止め、これらの評価を行った。これにより、正確な散乱分布を求めることができた。ジクロロエチレンについては、二つの塩素原子が段階的に放出される反応について、運動量保存を正確に考慮して解析するプログラムを開発した。交差分子線装置については、原子やラジカル線源として光分解型の分子線源を含む新しい交差分子線装置の設計を行った。この装置は、散乱分布を画像観測法によって測定する新しい装置であり、イオンレンズ内でのイオンの軌道計算その他を慎重に行った。イオンの並進速度ベクトルは、電場により、数%以上偏異を受けない条件でできるだけ小さな形状を設計した。