簡単な分子の光学的禁制二電子励起状態の探索とその解離過程の研究

本研究の目的は、簡単な分子である水素分子、アンモニア、メタンについて光学的に禁制な新しい二電子励起状態を探索し、その励起エネルギーやポテンシャル曲線の形状および解離過程を解明することである。二電子励起状態は多電子間の相互作用とその崩壊に関わるダイナミクスの重要なプローブであるため、その解明は原子物理的に大きな意味がある。本研究では、電子衝撃による散乱電子-イオン同時計測実験から、一般化振動子強度分布と呼ばれる重要な物理量を導出する。分子の励起エネルギーの関数として得られるイオン化および非イオン化に対する一般化振動子強度分布から、分子が二電子励起状態を経由して自動イオン化および中性解離したという情報を得ることで、分子の新しい二電子励起状態を探索する。平成23年度は、平成22年度に水素イオン(H+)の捕集効率向上のために取り入れた飛行時間型質量分析計を用いて、水素分子について散乱電子-イオン同時計測実験を行い、イオン化の一般化振動子強度分布と非イオン化の一般化振動子強度分布を導出した。その結果、一つの光学的禁制二電子励起状態に対し、解離性自動イオン化と中性解離の両方の崩壊過程を始めて確認することに成功した。また、他の二電子励起状態に対しても新しく情報を得ることに成功した。また、平成22年度に取り入れた手法である混合ガス法を用いて一般化振動子強度分布を絶対値として導出したことで、初めて、二電子励起状態の起こりやすさを定量的に議論することに成功した。

本研究の目的は、簡単な分子である水素分子、アンモニア、メタンについて光学的に禁制な新しい二電子励起状態を探索し、その励起エネルギーやポテンシャル曲線の形状および解離過程を解明することである。二電子励起状態は多電子間の相互作用とその崩壊に関わるダイナミクスの重要なプローブであるため、その解明は原子物理的に大きな意味がある。本研究では、電子衝撃による散乱電子-イオン同時計測実験から、一般化振動子強度分布と呼ばれる重要な物理量を導出する。分子の励起エネルギーの関数として得られるイオン化および非イオン化に対する一般化振動子強度分布から、分子が二電子励起状態を経由して自動イオン化および中性解離したという情報を得ることで、分子の新しい二電子励起状態を探索する。平成23年度は、平成22年度に水素イオン(H+)の捕集効率向上のために取り入れた飛行時間型質量分析計を用いて、水素分子について散乱電子-イオン同時計測実験を行い、イオン化の一般化振動子強度分布と非イオン化の一般化振動子強度分布を導出した。その結果、一つの光学的禁制二電子励起状態に対し、解離性自動イオン化と中性解離の両方の崩壊過程を始めて確認することに成功した。また、他の二電子励起状態に対しても新しく情報を得ることに成功した。また、平成22年度に取り入れた手法である混合ガス法を用いて一般化振動子強度分布を絶対値として導出したことで、初めて、二電子励起状態の起こりやすさを定量的に議論することに成功した。