含けい素短寿命分子の生成と分光分析

1.マイクロ波分光器の周波数領域の拡大と感度の向上、今年度の研究経費を用い、320〜400GHzのサブミリ波帯で最小100μWの出力を与える4倍周波器を導入した。^<18>O^<13>C^<34>S同位体種のスペクトル線(380GHz)を標準として用い、300GHz帯での分光器の感度を調べた。結果は、200μW以上の出力があれば十分な感度が得られ、検出可能な最小密度(OCS分子として)3×10^6/cm^3が得られた。この感度は、従来用いてきた周波数領域(200〜300GHz)での実効感度より3〜6倍高く、今後の短寿命分子の分光に有効である。2.高温マイクロ波吸収セルの試作および試験観測、内径31cm、高さ27cmのステンレス円筒型チェンバーの中央にタンタルあるいは炭素のルツボを設置し、そのルツボを-2000℃まで加熱できるマイクロ波分光用高温吸収セルを製作した。試験の結果、-1600℃まで昇温可能であった。これを用いて、既知のSiO、MgOなどのスペクトル線のモニターを行い、温度の上り方、金属蒸気と酸化剤の反応条件、金属試料の持続時間と温度との関係など、より高温で使用可能なセルを設計するための基礎データを集めた。試験的な分光の結果として、1)CaS Ca蒸気(1000〜1500℃)にOCSを反応させCaSを生成し、その振動状態V=0、1、2、3での回転スペクトルを200〜300GHzにわたって観測した。スペクトル線を最小自乗法により解析の結果、CaSの分子定数を高い精度で決定できた。2)MgS、Mgの蒸気(-1000℃)と別に生成したいおうの蒸気を反応させてMgSを生成し、そのマイクロ波スペクトルを観測した。なお、けい素を含む分子として、星間スペクトルが既に知られているC_2Si分子を炭化けい素蒸気中に探したが、検出には至らなかった。

1.マイクロ波分光器の周波数領域の拡大と感度の向上、今年度の研究経費を用い、320〜400GHzのサブミリ波帯で最小100μWの出力を与える4倍周波器を導入した。^<18>O^<13>C^<34>S同位体種のスペクトル線(380GHz)を標準として用い、300GHz帯での分光器の感度を調べた。結果は、200μW以上の出力があれば十分な感度が得られ、検出可能な最小密度(OCS分子として)3×10^6/cm^3が得られた。この感度は、従来用いてきた周波数領域(200〜300GHz)での実効感度より3〜6倍高く、今後の短寿命分子の分光に有効である。2.高温マイクロ波吸収セルの試作および試験観測、内径31cm、高さ27cmのステンレス円筒型チェンバーの中央にタンタルあるいは炭素のルツボを設置し、そのルツボを-2000℃まで加熱できるマイクロ波分光用高温吸収セルを製作した。試験の結果、-1600℃まで昇温可能であった。これを用いて、既知のSiO、MgOなどのスペクトル線のモニターを行い、温度の上り方、金属蒸気と酸化剤の反応条件、金属試料の持続時間と温度との関係など、より高温で使用可能なセルを設計するための基礎データを集めた。試験的な分光の結果として、1)CaS Ca蒸気(1000〜1500℃)にOCSを反応させCaSを生成し、その振動状態V=0、1、2、3での回転スペクトルを200〜300GHzにわたって観測した。スペクトル線を最小自乗法により解析の結果、CaSの分子定数を高い精度で決定できた。2)MgS、Mgの蒸気(-1000℃)と別に生成したいおうの蒸気を反応させてMgSを生成し、そのマイクロ波スペクトルを観測した。なお、けい素を含む分子として、星間スペクトルが既に知られているC_2Si分子を炭化けい素蒸気中に探したが、検出には至らなかった。