配向分子線法によるサイドイッチクラスターの構造と反応における立体効果の研究

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(a)レーザー蒸発クラスター発生源、質量分析システム及び六極電場型配向クラスタービーム反応装置の制作YAGレーザーの第二高調波を用いてバナジウム金属棒をレーザー蒸発させる目的でパルスノズルを試作した。金属棒はノズルに取り付けたパルスモタ-により真空中で直接回転させる方法を採用してビーム発生源の簡素化を行った。生成クラスター検出のためリフレクトロン質量分析システムを導入し、検出特性の決定を行った。(b)六極電場法によるクラスター構造の決定する方法論の確立クラスタービーム強度の六極電場印加電圧依存性(集束曲線)を測定し、計算機による軌跡シュミレーションにより、クラスター構造とその電気双極子モーメントを決定する方法論を確立するため以下の実験を行った。1)(HCl)_2二量体の集束曲線をはじめて観測した。HClクラスタービーム中に存在する他の多量体に対してはビーム強度の増大がみられなかった。従って、(HCl)_2のみが六極電場の集束条件を満たすL型クラスターであることが判明した。またその電気双極子モーメントは2.1±0.1Dとなり、理論値と非常によい一致が見られた。2)HCl・N_2Oファンデルワールス(1:1)錯体には、T型と直線型の二つの構造異性体があることが知られている。今回、HCl・N_2Oファンデルワールス(1:1)錯体に該当する質量ピークにおける集束曲線を得ることができた。集束曲線に複数個のピークが観測され、その化学種帰属について検討を行った。現在、この六極電法をバナジウム・ベンゼンクラスターに応用している。