光検出電子スピン共鳴法による被照射有機物中に生成する短寿命イオン対の研究

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ポリスチレン-シクロヘキサン系、ポリブタジエン-nヘキサン系の濃厚溶液にビフェニル、ピレンなどを電子補捉剤として添加し、90μCiの^<90>Srを線源とした実験を中心に行った。以下に得られた成果を列挙する。1.光検出ESRはイオン対の再結合寿命にその検出感度が依存するが、その寿命は溶液の粘性、測定時の温度によって制御できることが確認された。生成するイオン対の種類によって再結合寿命が異なるため、測定条件を変えることによって複数のイオン対を区別できることが見出された。これには温度変化が有効である。また、寿命の短いものに対してはマイクロ波の出力を増大することにより検出できる。本研究においては1Wまで増幅が可能であったが、誘電加熱によると思われる沸騰現象が支障となる場合も見受けられた。試料の誘電損失に注意する必要がある。2.発光スペクトルの解析から、無添加のポリスチレン-シクロヘキサン系ではポリスチレン側鎖のフェニル基によるエキシマーの発光であることが見出された。これはポリスチレンカチオンとアニオンとの再結合時に形成されるものと考えられる。また、電子補捉剤を添加した系においては、分光することによって特定のシグナルを検出することができた。3.300KeV、30nsec、40mR/パルスのX線を用いてイオン対寿命の磁場効果、ESR効果の観測を試みた。寿命測定は可能となったが、十分な解析をするまでには至らなかった。4.今後は、パルスX線、連続X線照射による実験を充実させイオン対再結合時のスピン相関についての知見を得ていく予定であるが、本研究によりその下地は十分にできたと考えられる。