超音速ビーム中の励起三重項状態の直接観測

本年度前半は米国ペンシルバニア州ピッツバーグ大学化学教室に出張し、プラット教授と"メチルピラジンのけい光・りん光励起スペクトル"の研究を行ない課題の技術習得に努めた。その結果、超音速自由噴流中の励起三重項状態からのりん光を隋円面鏡など用いて効率良く観測する方法を確立するとともに次の事実が明らかになった。メチル基の回転障壁はS_oで105、S_1で465cm^<-1>、T_1で85cm^<-1>であり、安走配置はどの状態でも同じである。振電バンドの回転構造は、T_1の高い振動準位ほどぼやける。これらのことから、メチルピラジンにおいて、S_1はほぼ純粋な^1nπ^*であるがT_1は^3nπ^*と^3ππ^*の強く結合した混合状態であることがわかった。帰国後に、我々の研究室の超音速ジェット装置の整備を行なった。まず真空ポンプとして油拡散ポンプとブースターポンプを用いることによって、ジェットなしで4×10^<-7>Torr、ジェット中で4×10^<-5>Torrの真空度を実現し真空度に関する条件をクリアーした。次にピラジンおよびメチルピラジンのけい光励起スペクトルを観測することによって、レーザーを含む光学系の最適化を行なった。その結果S/N〜100のスペクトルが観測でき所期の目標を達成した。りん光を観測するためにはさらに100倍程度のS/N比向上が必要であり、現在これを実現すべく隋円面鏡の製作、冷却装置およびゲード付光電子増倍管の整備を行なっている。装置として本研究補助金でスタンフォードリサーチ社のフォトンカウンティングと小林計測社のノズル用直流電源を揃えたので、S/N比の二桁向上の可能能はきわめて高い。さらにMPI用にはアドバンテスト社のピユアンメーターを揃えたので、これを現有のボックスカーを組み合わせることにより励起三重項状態のMPIスペクトルの観測も直ちに可能となる見通しである。

本年度前半は米国ペンシルバニア州ピッツバーグ大学化学教室に出張し、プラット教授と"メチルピラジンのけい光・りん光励起スペクトル"の研究を行ない課題の技術習得に努めた。その結果、超音速自由噴流中の励起三重項状態からのりん光を隋円面鏡など用いて効率良く観測する方法を確立するとともに次の事実が明らかになった。メチル基の回転障壁はS_oで105、S_1で465cm^<-1>、T_1で85cm^<-1>であり、安走配置はどの状態でも同じである。振電バンドの回転構造は、T_1の高い振動準位ほどぼやける。これらのことから、メチルピラジンにおいて、S_1はほぼ純粋な^1nπ^*であるがT_1は^3nπ^*と^3ππ^*の強く結合した混合状態であることがわかった。帰国後に、我々の研究室の超音速ジェット装置の整備を行なった。まず真空ポンプとして油拡散ポンプとブースターポンプを用いることによって、ジェットなしで4×10^<-7>Torr、ジェット中で4×10^<-5>Torrの真空度を実現し真空度に関する条件をクリアーした。次にピラジンおよびメチルピラジンのけい光励起スペクトルを観測することによって、レーザーを含む光学系の最適化を行なった。その結果S/N〜100のスペクトルが観測でき所期の目標を達成した。りん光を観測するためにはさらに100倍程度のS/N比向上が必要であり、現在これを実現すべく隋円面鏡の製作、冷却装置およびゲード付光電子増倍管の整備を行なっている。装置として本研究補助金でスタンフォードリサーチ社のフォトンカウンティングと小林計測社のノズル用直流電源を揃えたので、S/N比の二桁向上の可能能はきわめて高い。さらにMPI用にはアドバンテスト社のピユアンメーターを揃えたので、これを現有のボックスカーを組み合わせることにより励起三重項状態のMPIスペクトルの観測も直ちに可能となる見通しである。