中性分子クラスターの紫外光解離により誘起される化学反応生成物の赤外吸収測定

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超音速自由噴流中において光解離により誘起されるクラスター内反応を、赤外ダイオードレーザーを用いた吸収法により測定するため次のことを行った。1)信号処理系の見直しによる雑音の減少光源として液体窒素冷却のダイオードレーザーを用いた場合、赤外検出器(HgCdTe)の雑音が支配的となり、その周波数特性が100〜100kHzの範囲で1/f特性を持つことがわかった。ノイズが1/f特性を持つ場合には測定する周波数領域を高くすればノイズを減らすことができる。カットオフ周波数が30kHzの8次のhighpass filterを用いることによりノイズを約30分の1に低減できた。この方法によりCSラジカルの赤外吸収を測定した。CSはCS_2をArFレーザーを用いて光解離により生成させた。観測されたCSの吸収量は0.2%であり、S/Nは17である。現在の限界感度は0.015%であり,これはダイオードレーザー分光法で達成できる限界感度にほぼ等しい。2)パルススリットノズルの製作超音速自由噴流中における有効光路長を増大させ吸収量を増加させるためにパルススリットノズルを製作した。ノズルを駆動する電磁石の特性を決めるためにオリフィス径10mmのサ-キュラーノズルを製作した。プランジャーの磁性体には78パ-マロイを用い、オリフィスのシールにはテフロンを用いた。コイルに20A程度の電流を1ms流すことにより押し圧1気圧でパルスノズルを動作させることができた。次にパルススリットノズルを製作した。スリットに幅0.2mm長さ30mmのものを用い、真空のシールには幅2mm長さ30mm(60mm^2)のゴム板を用いた。このときパルススリットノズルとしての動作を確認した。