光解離フラグメント励起分光法による真空紫外領域の遷移状態ダイナミクス

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本年度は、分子および原子クラスターの高励起状態における非線形ダイナミクスを明らかにすることを目指し、主に真空紫外領域における多原子分子の光解離ダイナミクスにおいて以下の成果を得た。(a) VUV-PHOFEX法によるOCSの^1Σ^+状態の光解離ダイナミクスジェット条件下で冷却されたOCSについて、その^1Σ^<+-1>Σ^+バンドの全領域の光解離フラグメント励起(PHOFEX)スペクトルをS(^1S)フラグメントを検出することによって測定した。そして、その振動構造に着目し、解離性の^1Σ^+状態のポテンシャルエネルギー曲面上におけるフェムト秒領域で起こる解離反応のダイナミクスに着目した。その結果光解離反応の遷移状態のダイナミクスが、振電構造とスペクトルピークの示す非対称なFano線形に明確に反映されることが明らかとなった。(b) 真空紫外域H_2O C^1B_1状態における回転前期解離ダイナミクス電子励起A^2Σ^+状態に生成したOHフラグメントの蛍光をモニターすることによって、H_2OのC^1B_1-X^1A_1遷移のオリジンバンドの励起スペクトルを測定した。その結果、前期解離過程に顕著な回転量子数依存性が存在することが明らかとなった。得られた励起スペクトルの回転構造の解析に基づいて、電子励起OHフラグメントが生成する機構が、H_2OのC^1B_1状態とB^1A_1状態との間のorbital-rotation相互作用であることが明らかとなった。励起スペクトルの測定に必要な、124.4-123.7nmの真空紫外光は、色素レーザーの2倍波と光パラメトリック発振(OPO)レーザーのアイドラ-光を用いた2光子共鳴4周波差混合の方法によって発生させている。