光フラグメンテ-ションを用いた二価イオンの解離性電子状態の研究

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1.本研究は計画書にあるように (1)クラスタ-イオンビ-ム装置の拡充(2)分子数を規定したクラスタ-イオンビ-ムの生成 (3)レ-ザ-照射による二価イオン生成とそれに引き続く解離の観測 (4)生成物イオンの並進エネルギ-分布の測定 (5)電子状態及びモデル計算 という段階で進める予定であった。今年度は、主に(1)(2)の段階を進めることができた。(1)現有のクラスタ-ビ-ム源を次の点について改良し、クラスタ-イオンビ-ム源とした。(a)設備備品でメカニカルブ-スタ-ポンプを購入し、6インチ拡散ポンプの実質的な排気速度を上げ より大きなクラスタ-生成を可能にした。これにより、50μm径のノズルを用いて6気圧以上の加圧が可能となった。(b)電子銃を自作し、超音速自由膨張の途上にある分子・クラスタ-をイオン化し、クラスタ-イオンビ-ムを生成できるようにする。(2)自作のウイ-ンフィルタ-型質量分析計によって 質量を選別したクラスタ-イオンビ-ムを生成した。ここでは、計画にあるナトリウムクラスタ-イオンの前段階として、クラスタ-を生成しやすいアルゴンを超音速自由膨張でクラスタ-イオンを生成し、その質量分析を行なった。今後このクラスタ-イオンに光照射しフラグメンテ-ションを測定する。2.またイオンクラスタ-として化学的に興味の高い水、あるいは金属ー水クラスタ-イオンについて、超音速自由膨張以外の生成法についても検討した。具体的にはマイクロ波放電、あるいは特定金属を陰極に用いた直流放電等によって H(H_2O)^+_n,M(H_2O)^+_n のn=1〜5の生成が確認できた。この方法は連続して比較的高い強度のクラスタ-イオンを得るのに有力だと思われる。