強力フェムト秒近赤外レーザパルスからのCH(A→η2)ラジカルの直接生成【JST・京大機械翻訳】

Mogyorosi K.; Sarosi K.; Chikan V.; Chikan V.

文献

J-GLOBAL ID：202002217975967526 整理番号：20A2518145

強力フェムト秒近赤外レーザパルスからのCH(A→η2)ラジカルの直接生成【JST・京大機械翻訳】

Direct Production of CH(A²Δ) Radical from Intense Femtosecond Near-IR Laser Pulses

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巻： 124 号： 40 ページ： 8112-8119 発行年： 2020年
JST資料番号： C0334B ISSN： 1089-5639 CODEN： JPCAFH 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

CH-(A2Δ)ラジカル生成を,近赤外フェムト秒レーザパルス(43fs,1030nm,100kHz,250μJ/パルス)でアルゴンプラズマ中でブロモホルムとメタノール蒸気中で観察した。ビームは無色レンズで集束し,Coulomb爆発(計算強度が約1.1×1016W/cm2,焦点点)を引き起こすプラズマ中で非常に高い強度を生成した。放出された蛍光光をFT-Vis分光計で高スペクトル(1~10cm-1)と時間分解能(5ns)で測定した。ステップ走査法は,CH-(A-X)発光からの時間分解蛍光スペクトルの再構成を可能にした。H,Br,CおよびOのような原子線からの発光を観測し,またC+カチオンおよびCHおよびC_2ラジカルからも観測した。これは,これらの有機分子のかなりの部分において,すべての化学結合がCoulomb爆発で開裂することを示した。両有機物に対して,CH-(A)放出のピーク最大値はフェムト秒パルスによる励起後約10nsで発生した。最大後,ブロモホルム(モノ指数減衰,t=10ns)の場合,急速な発光減衰が観察された。メタノールをCH-(A)生成の源として用いたとき,蛍光減衰は双指数であった。CH-(A)生成は,CH_3基からの水素原子の段階的損失を介して,いくつかの二次反応を伴う高速かつ遅い経路を含むと仮定することができる。時定数は,高速および低速成分に対して,それぞれt_1=7.8~8.3nsおよびt_2=78~82nsであり,10および25mbarの全圧力で非常に類似した値が得られた。しかし,ブロモホルムの場合,C-Br結合は著しく弱い;従って,これらの原子は多光子吸収により一段階でも除去できる。メタノールから発生したCH-(A)ラジカルの回転温度は,2770±80から1530±50Kまで30-55nsの時間で急速に減少した。振動温度は30-80nsの期間において3530±450から981±760Kに増加し,その後減少し始めた(平均温度は100nsでT_rot=910±20KおよびT_vib=749±340K)。このT_vibの初期増加はCHラジカルとの電子衝突の結果であると考えられる。フラグメントの高温は,親分子のCoulomb爆発と関連するローミング反応を示す。CH-(A)ラジカルは両有機化合物から生成でき,ステップ走査技術は100kHz高繰返し速度近赤外フェムト秒レーザパルスを用いた時間分解スペクトルの特性化に理想的であることを示した。FT/UV-visステップ走査技術は,高いスペクトルと時間分解能で中性化学種を直接検出することができ,従って,速度マップイメージングのようなイオン検出スキームを利用する実験への補完的技術である。Copyright 2020 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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光化学反応,ラジカル反応 , 原子とラジカルの反応 , 脂肪族アルコール

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