Quick measurement of continuous absorption spectrum in ion beam pulse radiolysis; Application of optical multi-channel detector into transient species observation

イオンビームパルスラジオリシスにおける吸収スペクトル高速測定システムの構築; 過渡種観測への多チャンネル光検出器の応用

岩松 和宏*; 室屋 裕佐*; 山下 真一*; 木村 敦; 田口 光正; 勝村 庸介*

Iwamatsu, Kazuhiro*; Muroya, Yusa*; Yamashita, Shinichi*; Kimura, Atsushi; Taguchi, Mitsumasa; Katsumura, Yosuke*

TIARA施設において、多チャンネルの光検出器を利用した、200から950nmまでの波長範囲を計測可能な光吸収スペクトル測定システムを構築し、AVFサイクロトロンからの12.5MeV/u He, 18.3MeV/u C及び17.5MeV/u Neイオンを用いた時間分解光吸収測定実験を行った。放射線化学反応のよく調べられているKSCN水溶液を試料としてイオン照射した結果、従来の100分の1程度の計測時間で(SCN) の過渡吸収スペクトルが観測され、260-660nmにおける吸光度の感度は0.001-0.003であった。NaBr水溶液を試料とした場合には、BrとBrに起因する2つの吸収ピークが同時観測され、その時間挙動が明らかになった。以上、イオン照射による化学反応を短い計測時間で詳細に観測できるシステムの構築に成功した。

A quick measurement system of a continuous absorption spectrum covering a wide range from 200 to 950 nm was constructed by employing an optical multi-channel detector. Ion beam pulse radiolysis with 12.5 MeV/u He, 18.3 MeV/u C and 17.5 MeV/u Ne ions were performed with the measurement system. Transient absorption spectrum of (SCN) was clearly observed in KSCN aqueous solutions within a few minutes in spite of their very small absorbance, demonstrating high sensitivity of 0.001-0.003 in absorbance in the range from 260 to 660 nm as well as short measurement time of a few minutes. Two different absorption peaks attributed to Br and Br were observed simultaneously in NaBr aqueous solutions, showing powerfulness of the measurement system in overviewing chemical kinetics under ion beam irradiation especially in not well investigated chemical systems.