超音速自由噴流中における電子分子衝突による励起状態の生成と緩和の研究

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超音速自由噴流中のN_2O, CO_2, CS_2を電子衝突によりイオン化し電子励起状態にあるイオンからの発光を観測し, 励起状態の振動・回転分布を解析し, 励起イオン化過程について検討を加えた.1.N_2Oについては, N_2O^+(A^〜-X^〜遷移を観測した. O^0_0-O<0(1)0>バンドの回転温度は30〜40Kまで冷えていることがわかった. A状態の振動基底状態に対する1^1準位の生成比が, 衝突電子エネルギーに依存し, 衝突エネルギーを低くするにつれて1^1準位の生成比が増大することを見出した. 高い衝突エネルギーではフランク・コンドン過程によると解釈されるが, 低いエネルギーでは非フランク・コンドン的となる. この過程として, 正イオンのB, C状態に収れんするリドベルグ状態に生成し, 振動による自動イオン化過程が最も有力であると結論した.2.CS_2はヘリウムにシードして測定を行ない, CS_2^+(A^〜-X^〜)遷移を観測した. 1^1_0バンドの回転温度は30Kであった. A状態のμ_1=0〜4準位について振動分布を求めたところ, 衝突エネルギーに対して変化せず, 誤差の範囲で一定であった. しかし, 他の電荷交換や光イオン化による結果と大きく異なっており, 非フランク・コンドン的に生成していることが分かった. CS_2には正イオンのA, B状態に収れんするリドベルグ状態が知られており, N_2Oと同様の過程で起こっていると予想される.3.CO_2について, CO_2^+(A^〜-X^〜)遷移を観測し, O^0_0バンドが約30Kに冷えていることがわかった. このため1<1(1)0>バンドから分離して1^1_02^1_4バンドを観測できた. 衝突電子エネルギーによる振動分布の依存性も観測されているが, 詳しい解析を現在行っているところである. 4.この他, 種々の解離過程や三重項励起によるリン光の観測を行って, 予備的なデータを集めている.