真空紫外光照射による氷試料の組成変化

8 Kでアモルファス氷にCOを2.5 L蒸着させた氷試料に対して，10 HzのF2エキシ マレーザーの157 nmの真空紫外光を1 × 10⁴ s照射する前後に測定した赤外反射吸収ス ペクトルを図3-11に示す．照射後にはCO由来の吸収ピークが減少し，2343 cm^-1付近 に新たな吸収ピークが現れたことが確認できる．この吸収ピークは CO2に帰属される

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 CO₂

1 x 10⁴ s

Absorbance

Wavenumber / cm^-1

0 s 0.05

CO

図3-11 8 Kでアモルファス氷にCOを2.5 L蒸着させた氷試料に対して，10 Hzの

F2エキシマレーザーの157 nmの真空紫外光を1 × 10⁴ s照射する前（黒色実線）と 後（桃色実線）に測定した赤外反射吸収スペクトル．

2200 2180 2160 2140 2120 2100 -0.001

0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007

Absorbance

Wavenumber / cm^-1 0 x 10³ s

2 4 6 8 10

図3-13 8 Kでアモルファス氷にCOを2.5 L蒸着させた氷試料に対して，157 nmの真 空紫外光を2 × 10³ s照射ごとに測定した赤 外反射吸収スペクトル（2200-2090 cm^-1領 域）

図3-12 8 K でアモルファス氷に CO を

2.5 L蒸着させた氷試料に対して，157 nm

の真空紫外光を2 × 10³ s照射ごとに測定 した赤外反射吸収スペクトル（2400-2300 cm^-1領域）

2400 2380 2360 2340 2320 2300

0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025

Absorbance

Wavenumber / cm^-1

0 s 2000 s 4000 s 6000 s 8000 s 10000 s

36

[33]．157 nmの真空紫外光を2 × 10³ s照射ごとに測定した赤外反射吸収スペクトルの

CO吸収波数付近（2200-2090 cm^-1領域）の拡大を図3-13に，CO2

吸収波数付近（2400-2300 cm^-1領域）の拡大を図3-12に示した．これらから真空紫外光照射に伴って，COは

徐々に減少し，CO2は徐々に生成したことがわかる．COは主に2139 cm^-1付近の吸収ピ ークが減少した．また，COの蒸着量に関わらず，アモルファス氷にCOを蒸着させた 氷試料に対して157 nm照射した後に赤外反射吸収スペクトルを測定すると，CO2の生 成が確認された．ここで，照射後には2850 cm^-1付近に新たに小さい吸収ピークが確認 された．これは過酸化水素（H2O2）に帰属されるが，Oba らはこの吸収ピークが H2O2

由来であることに懐疑的であり，これをもとに定量することに注意すべきであると報告 している[34]．そのため，この吸収は無視した．

次に，COの吸着状態の比率を変化させるため，一度32 Kに昇温させた場合について 述べる．図3-14に8 Kでアモルファス氷にCOを2.9 L蒸着させ，その後32 Kに昇温 しCOを拡散させた後，8 Kに降温した氷試料に対して，10 HzのF2エキシマレーザー

の157 nmの真空紫外光を1 × 10⁴ s照射する前後に測定した赤外反射吸収スペクトルを

示す．この場合でも照射後にはCO由来の吸収ピークが減少し，2343 cm^-1付近にCO2に 帰属される新たな吸収ピークが現れた[33]．また，図3-11と同様に吸収スペクトル上で

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000

CO₂

1 x 10⁴ s

Abso rb an ce

Wavenumber / cm

0 s 0.05

CO

図3-14 8 Kでアモルファス氷にCOを2.9 L蒸着させ，その後32 Kに昇温しCOを

拡散させた後，8 Kに降温した氷試料に対して，10 HzのF2エキシマレーザーの157 nmの真空紫外光を1 × 10⁴ s照射する前（黒色実線）と後（桃色実線）に測定した赤 外反射吸収スペクトル．

37

はCO2以外の生成は確認できなかった．この場合でも，157 nmの真空紫外光を2 × 10³ s 照射ごとに測定した赤外反射吸収スペクトルの CO 吸収波数付近（2200-2090 cm^-1領 域）の拡大を図3-16に，CO2吸収波数付近（2400-2300 cm^-1領域）の拡大を図3-15に示 した．これらから CO を前もって拡散させない図 3-11 の場合と同様に，真空紫外光照 射に伴って，COは徐々に減少し，CO2は徐々に生成したことがわかる．ただし，前も ってCOの拡散を行ったこの場合では，COの減少は主に2152 cm^-1付近の吸収ピークで 起こった．2139 cm^-1付近の吸収ピークの減少も確認された．CO2に関しては，生成量が 吸光度で2倍以上増大した．

2200 2180 2160 2140 2120 2100

-0.001 0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007

Absorbance

Wavenumber / cm^-1 0 x 10³ s

2 4 6 8 10

図3-16 8 Kでアモルファス氷にCOを

2.9 L 蒸着させ，その後 32 K に昇温し

COを拡散させた後，8 K に降温した氷 試料に対して，157 nm の真空紫外光を

2 × 10³ s照射ごとに測定した赤外反射吸

収スペクトル（2200-2090 cm^-1領域）

図3-15 8 K でアモルファス氷に CO を

2.9 L蒸着させ，その後32 Kに昇温しCO

を拡散させた後，8 Kに降温した氷試料 に対して，157 nmの真空紫外光を2 × 10³ s 照射ごとに測定した赤外反射吸収スペ クトル（2400-2300 cm^-1領域）

2400 2380 2360 2340 2320 2300

0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025

Absorbance

Wavenumber / cm^-1

0 s 2000 s 4000 s 6000 s 8000 s 10000 s

38