固体表面における光化学反応の光音響法による研究

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ビアセチル気体の常温・30Torr圧における第1種および第2種相関PASスペクトルによれば、450nm(【S_1】準位)励起によるスペクトルは280nm(【S_2】準位)励起による場合にくらべてピークの立ち上りが明らかに遅く、これはRosengrenによるパルス励起PAS信号に関する理論的説明とよく対応している。第2種相関PASスペクトルにおける各τ(遅れ時間)値での【S_1】,【S_2】ピークの相対強度の比較から、【S_2】準位からの失活が非常に速いことが分かる。これに対し、【S_1】準位からの失活は三重項励起状態【T_1】(寿命1.8ms)を経由するため【S_2】準位からの失活より明らかに遅くなっている。一方、三重項失活剤である酸素をビアセチルに10Torr混入させ、前と同じ条件で第1種および第2種相関PASスペクトルを調べると、【S_1】準位からの失活が前とは異って非常に速くなっており、このことは酸素を加えたことにより【T_1】準位の寿命が著しく減少していることを示している。以上の実験例のように、相関PAS法により、失活過程の違いによる遅い熱の発生と速い熱の発生を容易に分離・観測することが可能であることが判明した。現装置システムでは、使用したセルの形状のために達成できる時間分解能が約0.78msであり、【T_1】準位の寿命の絶対測定にはこの値の補正を考えることが必要であるが、現象の相対的な変化等を追跡する目的のためには、この小さな補正は行わず無視してよいと考えられる。