クラスターを含むエネルギー移動と一電子酸化還元反応のダイナミックス

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1.光電子・イオン同時計則法によるクラスターの光電子分光の研究(1)前年度に実験を行ったアルゴンのクラスターの光電子スペクトルについて解析を進め、三量体イオンの構造を明らかにした。(2)二酸化炭素のクラスター及び一酸化二窒素のクラスターについて実験と解析を行い、二量体等のイオン化エネルギーを決定した。(3)アルゴンのクラスターと一酸化炭素の衝突交換反応によってアルゴン原子n個と一酸化炭素一個とを含む二成分クラスターを作り、その光電子スペクトルを観測した。バンドの形状及びイオン信号強度の反応成分導入量に対する依存性から、共鳴電荷移動反応と振動前期解離に関する有力な情報を得た。2.飛行時間差型速度分解ペニング電子分光法の開発 今年度は上述の研究に加えて、速度分布可変の超音速準安定励起原子ビーム源を開発し、励起原子と分子の間のエネルギー及び電荷の移動反応素過程のダイナミックスに関する研究に着手した。(1)ビーム源については、ノズル内に針状陰極を導入し、噴出口を経て金属製スキマーとの間で放電される方式を採用することにより、従来と比べて数十倍のビーム強度を達成した。また、放電電流を変えることにより、生成する励起原子の速度分布を広い範囲で制御することに成功した。(2)チョッパー使用によるパルスビーム法と電子分光法とを組合わせることにより、ビームと試料の衝突に伴うイオン化反応で生成する陽イオンの状態を選別してイオン化断面積の相対速度依存性を直接的に観測することに成功した。(3)試料として酸素分子を用いた場合には、陽イオンの状態によって、多様な速度依存性が現われることを見出した。さらに、放出電子の角度分布の観測も合わせて行うことにより、それぞれの陽イオンの生成機構について、詳細な知見を得ることがだきた。