Title 低速電子衝撃による吸着氣體の脱離(第2報)白金板上に吸着せる水素の電子衝撃による脱離(其の二)
Author(s) 石川, 義興
Citation The Review of Physical Chemistry of Japan (1942), 16(3): 117-138
Issue Date 1942-12-30
URL http://hdl.handle.net/2433/46618
Right
Type Departmental Bulletin Paper
Textversion publisher
Kyoto University
..一.-TheReviewofPhysicalChemistryofJapanVol.16fNo.3(1942)
THEDESORPTIONOFTHEADSORBEDGASESBYTHE
IMPACTOFSLOWELECTRONS.(li)
TheDesorptionoftheHydrogenMoleculesAdsorbedonPlatinumby
Sl。w・Elec正ron互mpact.(11).
113yY〔PS巳 欄)KIISIKAW∴ 。
卜
(Abstract)
IIIt60prcviouspaper('1'hieJb'`3wα1,16,Y(i{1942)},iしwasreported【hatthe【Ld§()rbed
hpdrogenmQlccule…liichisinthe1∫ 。stateisexcitedllllO3∫ 。sta【ehyaslowelecロon
im}xict,andヒhcndissociaしcdinこQしheatolll!wiしhLighspeeJ,wllichGLUSG5こhem【Qleavetile
surfacetogivethedesorptionpressure.
Generally,ituprobablethatthe!i:molecule,whetherinagaxousoradsorbedphase,
shouldbeuxcitcd【oLigherelectrallicSCIICSヒ1腿u】 しhe3∫1.s【ate,cvcntothciollizedstates,
whenbomlatrdedbyanelectronofhigherslxeds.Itisnotknownpethowtheeleenonic
statesofthehydrogenmoleculeinthemisorhedstateamdeformedascompared
withthoxofthemoleculeinthegasoousphase.'Therefore,thedirectcomparisonofthe
excitaしionμ)【entialsfbrLhelり ・drogcnmoleculeintheoy5「ouspha'sewi重hヒhoseinthea{正 一
sorbedstatewillmakecleartheperturbationoLtheelectronicstatecausedb}'theadsorption.
Thcpurpcueoftheprexntworkis【ostudyUle且tatureo「 【headsorbedlnolecule「romthis
direction.
」物Gr'〃 ほ8月ノα`」 配冶β```侭Pσrheappan【usanJIhePrOcedurouseJare【11cacme.avgivenin
theprecedingreport."1'heresultsobtainedaregraphicallyshowninNig.?,wheredieor-
dinateis.thedesorptionpressure,4p,perthecur爬nしi,oftheimpingingelectrons,and山e
aUscissa,山eacceleridngpotential,V,forthelatter.Fsperi瘤nenlswere(鼠 ㎡cdoutinthe
rangefrom7[otiOVwiththediodeimmersedinlitluidairalterheatingtoahou[200ーC.
Inthedesorptioncurvesixmaximaappearasshowninthetipure.Thepotentialwith+vhich
Iheじ 】iaxinコabegi竃1亀oocc【!rillthedesorptio11CO1'VOshoulJlx}regarded,asinしIsualca駝s・AS
theexcitationpotentialoftheadsorbedhydrogenbetheelectronimpact.In'1'aUler.the
esci[ationputcotinlsintheadsorbedphaseohlaincJbytheauthorarccomparedrvi[hthoseof
[hemole¢ulei皿thega5eousphase.
inthetable,thelirslcolumngivestheexcitationpotentialsofthegaseousmolecule,
山esecond・theSf3[Eaexcitedbythecorre5pondingexcitationpQtenヒials,吐he .third,山eresult『
ingtranaiiiom丘omtheesci[eJs砲 【es,[hefburth,【hecf恥ctaccompanic{11〕ytheしrallsi樋on,
andthefi血h,theexci1anonpotentialsobtainedb}・theaudlor."「hy[11eexciヒitionpc)teotials
ob捻i11ledb}【heauthorshou】dbematchedwith!bepQtendalsfbrthegaseousmoleculeinthe
way"sihthefifthcolul川1.wi旧 澄discoIsヨedinlhenextaction.
Diacuxvioue.Ontheplatinumsurface,theremaybehydrogenmoleculesandatoms
、
r一
9
TheReviewofPhysicalChemistryofJapanVol.16fNo.3(1942)
us 、「響151Kantin Vol.SVI
whichwouldlx}cspected「'rom山evander.、 、氣alsfbrceand山e8CI1、 「aヒe蝿1.adsorption,respec.
titely.Tngetawayfreefromthesurface,inanywaf,theymustobntiuenoughkinetic
energytoovercometheadsorptionpotentials.Forthispurlwse,theelasticcollisionsbetween
theseadsorixttesandtheimpingingelectronshavenoimportance,sincetheimpulsesinthe
collisbnsmesosmallthattheymaybcneglecl徹!ascomparedwiしi取 しheuls(>rptionpotentials
oradsorptionbeats.Sothetlnorptionisproducedbytheinelasticcollisionsonly.:Luong
these,thecollisionsbeしwccn.the;idsorhedaしomsandthcimpingingdectl』ons.shouldbcruled
・・いi・ ㏄ 山Celeα …IC・xcitati・n・ne・gl・5・theadw・ 吐遥dhy而ge・at・m・d・n・t10Ie・C・nVClt
tothelnnslatiく)nalenergyoflheaしom;・S)iしis.,亘 ㏄{職ryしoconside「 【heinclasticcollisions
w五 山 【heh}・ ユ1rogenmoleculesQnly.Amongtheesci【edS[11CsinTable1,肚owever,山etriplet
andtheUIISIU卜leionic.sい 巳e5くっlilygivc1'ise.tothedesorplio口 ・sincethen'G--lproduce竃hoh言9畳 亘
speeda!omsandions't'herefore,theexcitationpotentialsolNainedbytheauthorarcputin
thel… し1〕le.asshows】lntLcInsしCtレlu艮n11。'rhccomparisono「the(穿xcitaしionpotentialsinthe■ads町bedPh脱wl【hthoxintheg"seousphaseshows山auhereisnoperturUntionin.the
adsorbedmo}ec引e.♂rilepresentwork;110wever..doesnoしexcludctheas【i職tedordissociel-
tineadsorption.sinceitcannottracetheadsorUedaromsbecauseofthereasonslatedabove.
Theh}dividualC]CI10t1011po【en:i:ilso「lhcadsol・1㎎ 蛆1匡 】oleculcwi川ben6wdi5cusse【L.In
thefigure,thenuuimapresenttheprolxihilitythatthecorrespondingstatesgillbepnxluced
b}'theeleclmnimEzrct.Thefirs!,secondandthirdmaxima;dlcorrespond1othesinglet-
triplettransition.Generally,thistransitioniscausalbyanclectrrinexchangeontheimpact.
rlca)rdII】 創y.【hc墨,rotttbilityoftheexcitationconcernedwil且aPpearasanexしremelysharp
masimuI11鵬 〔:om塵)archwilftthcsii曜L琴1じt-6ingleLtransitionorwi疋hdmiol1レ 【Ltionproce戯This
口nbcseenin山cfigure.
1'hcfirsい114XfipuLIC・r・ ・CSi川1・IS.Lぐ,d・eUa・siti・n■ ∫ズ.・3∫ 。asreP・.・rtedinth・preΨiOUS
papcr匿 ↑llco山ermaxima,exccpヒ しheゴb皿 皿ir,cor【espond竃otheuan5itionfrc〕mthegτoUnd
s鴫,5,、 豊・.山C。 …i…1・nuli【ISSIat・ …h・d・u・h・W・i・ 山 ・table.Thusi・Ihesec・ndcise,
theexc量 ヒeds電ate,sr_p,ispK)ducedwili⊂h,d聖"㎎iIlg三nto3ぎ1、2:=omen巳ariiy,Divatheatoms
ofhighspeedasiuthelustcase.LiUrethird,thereisnodefiniteexcitedstate,sincemany
hipleiSL81Cso「.hii;herorderarecrowdedil1ヒhi5四rしThcsegive``PulcUerspecヒr闘mり.hen
【heyundeTgothet瑠--llSll1011to止e3∫ 尺s協[e,whicllulldeI・yo嘆iarurthe1'transitiona爵inthe
formercase.Sothereappearsonlyonemaximum.Intheseca-x5alsothefactthatthe
prnduetisatomichydrogenwassimilarlyascerLliuedbythe"cleanupe(iea"asinthefirst
case(Fig.3).
TheliRhanIlthesixthmaximaロrebrt)u承LしforthbyHミ+(unslaUlc)andH2+を 〔unstable),
.AsseeninヒhctablIe.the.¢ 願iticalpotentiale'heretheIifthmaxinmmtake5PIacedeviates
rowardshighercollagedueprobabletotheJifieiencehetweenthesensitivities.ofthemeasur-
ingapparatus,1.e.,1111箔s一 写pec【ro9叫 】i,an`1Pir田1iぎau9巳 ・TheilLLI【hoゼsexpcrimcn【isfree
.Cromdle.emndnn'of『ec【asi旺theca駈}oftllemass曹speα τ㎎r旨1pl1(thercac【io1玉.beしweenthe
P・・ductsinth・ 騨 ・…1・h… 〕,・g.the.P・ ・憾 ・iliり・ ・rtl1・C¥CI[dtiOnca・b・d・temiined・In
o
,
TheReviewofPhysicalChemistryofJapanVol.16fNo.3(1942)
To.3 DESORPTIONOFADSORRP.DGASIiSR¥'SLOB'ELECTRONI3[PACT 118
伝cしthemass-spectrograplldoesnotshowsuchamaximum.Thattheproductis"nlon,canコ.be .r∈adIb.recognized㎞mthegradua艮increaseo「 しheelectrQncuncl)tduri㎎the.measure-
ment{F三9・5)・
Theabovel}ve!llaxill)aareduetolhe.inしeragdonhetweentl)e .hydrogenmo[eculeand
theimpin夢ngeiect1℃naきstatedabove.Thofbur【hmax量mum.110wev¢1',isexphibable..asdue
totheinteractionbetweellahydro窪ennioleculeiOnonthesurfaceandtheelecヒron・Itlsin
しhencigblx}urho〔 〕{Iof22vQltswherethe〔b頃1un〕:xllnt:nioccurs..Thcco[Iisiorlo「the
hyd・ 。gelltll。[ec・[ei・nwiしhthe.electr。!・.b・ ・i・9・1も1・lhtlie.foll・wi・9phe…Pen・n:
II2÷ 〔!2')→II十 耳 ÷一トkinζtic(≒nergy.りTheexci'tationpoteptial峠)rthistransitionihlhemaxhnumI)robabillり ・can:b母(.letOrminedrじom
tl.Learrilysisoftheprescnしe:'per董mαuairesults;.usiI】g山c篤enuvaiueor.ll窪+(e∫}Qf15・3V
.asthesLfuidaTd ..Asthe.鹸hmaxlmumextstsin.the.neighlx)urhoodof3SV・ 量【se茸citation
P・ …ti・1.・b・ ・ldbe3S-15,3一 ・・.7V.whi・1レ 融 ・S.・pP・ 。・i・1・t・lywil:1・ ・h・ ・b・・e・・ed.・ai…
22vQlt,suggestin9由eP!.'esence・f匙hじhydr。Srellm・leculei・n・t・the.ミu・face・1ロspi亀e.・f
・e・・i㎎i・ ・f・ ・t1'・11:.ri・・i・ati…rhydr,・9・nln・1副 ・ ・h5・gV」 …1脚1-Pd・ ・d・ … 。t.姶k・
.plncebyelcα 【oninlpact.Thisisdue.【dLhcaJsorP【 【vityQf由eniolccnleionproclpCcdon
.thes町face.Acc・ ・di・gl).,itreq・i・esaru「 し1ici'st(・(1}・t・detem・illewhctl】erthch)'dregen
mOlecu】 ¢ionhas .beenproducedpreviaus1)'.by.tliesし 【1・「hceτ しction,orisProducedsccondadly
bT'.電he.electrOn.im正)acし
.「t71e工 αω 雌 ゆ ΨqfPitysica,tc・'tei~ 爵'ry
.,
絢 θ'σfm".xei`iat.1.Jnhei'sity・
(Att9.20,19.i2・)
噛
,
b
一
TheReviewofPhysicalChemistryofJapanVol.16fNo.3(1942)
低速電子衝撃による吸着氣趨の脱離(第2報)
白金板 上に吸着 せ る水素 の電子衝 撃 に よる07L離 〔其 の二)
石 川 …髭 興
謁 媒 作 川の 研 究 上,金 馬1長面 の 吸 麻 黒髄 の 欺 態 を知 る こ とは 興 味 あ る問 題 で あ る.こ れ が
探 究 の 一方 法 と して,著 者 は 慶 に 第 一報1,に 於 て,白 金 板.Lの 吸 膚 水素 に 低 速 電 子(7V~12V》
を衝 撃 して 吸 蔚 水素 の 脱 離 す る模 様 をi1Qic.
共 の 結a<よ0.低 速 電 子 と吸 着 ノnkα)非 難 ヒli衝突 の際,脱 離 現 象 は 吸 蔚 水 素 分 予の 電 予構 造
歌 態 の 働 起 にJ,kく こ とが 明 瞭 に なu,脱 離 の 生 一tる機 構 を吹 の 如 く論 じた."'wLhち 基 底 電 子
構 造 欺 熊 を有 す る吸 清 水 素 分 子 が 低 速 電 子 と 非弾 性 的isiiiし て,電 子 播 造 状 態 をac歌 態
に 働 起 す る 爲 に高 速 度 原 子 に解 離 す る.こ の際 生 す る 水 素 原 子 は大 な る蓮 動 の エ ネ'レギ ー を
'持 つ か ら容 易 に金 樋 の 吸 若 力 に打 ち勝 つ て 中性 嘆予llたに脱 離 す る,一 般 に 低 速 電 子 画 撃 に よ
る吸 蒋 水 素 分 子 のlist,離現 象 は,電 子 と吸 着 分 予の 訂1!.fJYrOrc(!cU生 す る種uの 現 蜘11,特 に電
子構 造ll1灘 の 拗 起 に關 聯 す る もの と;Y;へ られ る.
水 素 分 子 σ)電子 槽 造 欺 態 に關 して ぽ,波 動 力學 の 見事 な 慮 町」に 依 つ て,そ の 電 子 構 造 状 態 の
意 義 が 鮮 明 にせ られ 、 一重 項 及 び 三 重項 の 爾 系 に 属 す る 各 電 子 項 の数 値 も.il三確 に 需1'算せ られ
て ゐ る.3レ更 に 分 光 學 的 研 究 の 進 頻 ま1聾歌 ス ベ クrル 分 析 よ り,水 素 分 子 の 電 子 項 の系 列 及 び
電7Tiiの 敦 値 を實 験 的<<定 し得 た:,~ 二の 實駒 値 が 量 チ ゾ」學 よ りす る理 論 値 と鮮 な 一致 を示
して,水 素分 子 の 電 子 構 造 欺 態 を確 定 す る ことが 出來 た.ry.電 子 爾 撃 實 駒 に よる氣 相 水 素分
子 の電 子 構 造 状 態 の 研 究引)も分 光 學 的 研 究 と一致.した結 巣 を示 して ゐ る.
併 し此 等 の 賞 験 は悉 く 氣 相 系 分 千 に 就 て 行 は.fit.吸 箭 肝 分 子 を封象 とす る もの は 殆 ん ど例
を見 な い.氣 腿 が 金 旙表 面 に 吸4(し た 楊 含 に 、そ の電 子 構 邉 歌 態 が 氣 和 系 の もの に 比 して 癬 動
を蒙 け る こ とが 想 像 せ られ て ゐ る.b】
從 つ て 吸iYih#の 水 素 の電 子 項 の 数 値 は氣 相 系 の それ と 偏 侮 を生 じて ゐ る と考 へ られ る.吸
着 屏 の 水素 分 子 の 拗 起 電 屡 を測 定 して 黛和 水 素 の働 起電 晒 こ比 較 すれ1ボ,電 子 項 の1騎 を知 り
1)石 川義興,本 誌.i6,S6(1瓢2)。
2)H・.,・James,R・(加 且idgeanalR・IDr鯉 ・1,ノ.Chem.PAV+..9,18A(i936〕.・IG
1)W・W・i<d・Band・nspekt・ 叫 〃"'dGi'rrAd.ErT .PAprik,L二・9.Bd.1,(1931)3"f.
9)w・[kGrog。hb且M・Pennig ,rt"ngrn'rs:ane"・ ・㈲ ψ 伽耀"凶'励Sfdsfa.//.niJhnrh、 己Pkppk ,Bll・XXIHμ(19置 琳)23.
:〉)A・shem1・ ・叩・川 ・Ryring ,,/.Ntt.C/unr,Sor,,54,ーfifil【(19ー`.i}
'
帰 一 廟 け ■■■■■■■■■「■'.
TheReviewofPhysicalChemistryofJapanVol.16fNo.3(1942)
No.3 U6:SORI'TIONOFAI)SORBP:hGASIiSISYSLOB"RI,liCl'RONIh[PACT 121
得るか ら吸潜が水素分子の篭子構逝歌態に及ぼす纂動の程度を決定出來る.こ の方而よn,氣
償}の金属表面に於ける吸制 丸態を覗ふ ととが出來 る.
本實駒方法に依れば,吸%yl/h素 の凡ての需子構造欺態の働起電n四 こ就て 知 ることを得 ない
が,そ の欣態への励起が 吸hf水 讃の脱離 を生する電子構造歌態の働起電歴及び働起函敏 を知
り得る.随 つてこの竃贋 を氣相水素分子の働起電腰 と比較 して,そ の幅符 よ1〕氣罷の吸漕状
態をzn4t'1る のみなら歩,水 素分 拘ζ塒する多くの電チ構造駅態中,.何れの電子昏llli造欣態への
肥 が 吸着水素の駐雛の ii閃となDi'Jる か を石綻 する事が出來 る・夏に働起電子項 と灘 現
象の關係を知つて,電 子構造歌態の働起が 吸着水素の脱錘 を生一rる機構 を探究することが出
來 る.
躾 置 及 び 方 法
装置は第一報りに於けliも のと同一・で,」 三要な棉分it二 極鄭嚢管,小 型水銀ボンプ及び ビラ
ニゲージより成る.
二極眞塞管の陽極はi't!rz板にて作1},そ の大 さは約1cm=で ある.陰 極として酸化物被覆
織條 を川ひた・小型水銀 ボンフ'は電熱によつて加熱 し,白 金板 よ1}電子衝撃によつて 脱離 し
た氣艦 をビラニゲージ1こ途 る働 きをする.
ビラ.y_は 感度10一"unn.H,.に 於て使用し,必 要に慮 じて 電流計の分路を饗 じて,
3×10-hlm・1・lg・に感度を高めて雷流計の振れよ1〕脱離氣膿量を測定 した.
用ひた水素は轟f性齊蓮の水溶液 を電解 して製 し,κ 酸化騰,盤 化 力ん・シ"一1.ILて 充分乾燥
し,微 量の酸素は白金 アスペ ストの赤熱によつて除1:し た。
9
排 鳳
第一報1}に於て詳細に逃ぺた如 く二極眞~盤管の管壁の加熱排氣が不充分であると,管 壁 に吸
lY1してゐる氣儂(is.として水分子)が 蒸捜して直ちに陽極の白金板 を蔽ふ.随 つて水素のみを吸
唐した白金ihiを得るζとが出來なL.・.この2ni,二 極管の管壁を3500C以 上にbnし て管壁
に吸着 してゐる水の暦 を除去 しその蒸獲 を防eと,水 素 を吸着 した 白金面 を碍 ることが田來
るが,5窪 子術撃の結 裏膿子厭水素がqu離 すると原子状水素は完全に二極管のnaft吸nし て,
外襖的には白金成 より水素o,脱 離が起らぬ様に兄えろ.帥 ちClean叩 妓巣6,が生す る.
著者はLL・・m叩 敷界 を起さす且つ管壁 よql}(分子の灘 陵も生 じない欣態を鴛 る爲に 反懸
循:の管壁 を200ー(:附 近に加熱排氣 して,ガ~の吸ri`ili#の大皐を除去 した後.反 慮管 を液態室氣
6)1.7angmnir,ノ 」A+〃饗。(ニレ〃_5b乙,54,1310〔19茎2).
TheReviewofPhysicalChemistryofJapanVol.16fNo.3(1942)
鱈2 Y.IS76A¥¥'A Vol.XVl
に浸 した.同+_陽 極白金両に300Vに 加速 した電子電流(10mA)の 衝撃 を加へて赤熱 し
て吸藏及び吸着ガスを排氣 した.
以.ヒの排氣庭理の結果,80V以 下に加速 し元電子電流の術撃に依つて殆んど氣盟が脱離 し
ない吸蒲暦の.ない綺麗なド.1金而 を得 る'lr.;が出來る.こ れ に水素 を.座力pct度 導入すると水
素のみを吸蒲し掩白金面を得る事がIBS來る.こ の吸膚水素に低玉塁電子衝撃を加へ ると際子駿
水素を脱離するが,二 極管の管壁に他の氣罷の'ttmhFがf昂 …す るのでCl側nゆ 数果を生 じ
ない・随 つてLS'7;fk水素は再結合 し.て,ビラニゲージに集められるか ら,9R離 水索の量を」1三確
tcy101定錘1來る..
この揚合,ーtibg1L吸Y1し た未知の氣彊(主 と.して水分7一)は液旗空氣に依つて凍結せられ,そ
の蒸氣腿はtitめて小 さくなつてゐるから.之 が蒸飛 して自金面 を汚染する恐れはない.
本實験 に於て,實 験前の排氣堤理は上の理山に基いて次の如 く行つた.
反慮管堕は200℃ 附近icy時 間加熱後,こ れ塗液態塞氣に浸 して,之 と同n.krt.白金は300V
に加速 した電子電流(10mA>に 依つて衝撃をiniへ赤熱 し,白 金板上の吸培及び吸藏黒盟 を排
除 して椅麗な白金両 を得fc.吸 濟肝のTr在 しない.ことはf2;子 筒撃({lV~70V)に よつて
氣troのPot離が完粂に起らない ことか ら確認出來る.
この吸済掻のない白金而が得 られ ると,之 に水素盤力敗糎を導入して,白 金板 に2時 問~12
噂剛 織 放置後水素を#1Ftl',して 水素のみ を吸着する白金面をで尋る事が出來る・
接 調電位 差 及び初 速度 の補 正
二極管の陽極白金板 と陰極緩條のllpl.ζ電池.をtiiひてflf'iした電堅は 必すし.も眞の電子の加
速電墜とはならぬ.こ れは1構 闇の接縄電位差のf;=在に囚る補正,装 置の接績 方法にJ;;く補
正・及び電子初速度によghfilE等 の必要があるからで,斯 る補ll三値のLj妙 な測定:方法=,が工夫
せ られてゐるが,二 極管を使用時の状態に於てその補IE殖 を求めることは困難である・
既に脱離の項に述べた如く.適 僧な排無庭理に依つてicXi``に吸着滑のない 白金面 及び水素
のみを吸着 した白金面を得る事が出來たので,此 等のiiiに就て,二 極管の電流~電璽の特性曲
線 を測定 した,特 性曲線に於て水素 を吸着 した陽極の場合には屈折を生じる..こ の屈折職を
水素の イオン化電腿として,之 を氣屈水素分子のイオン化電歴15.9Vと 此較 して,そ の差よ
り補」E値を得.ることがIRSる.こ の揚合.吸 着水素の イaン1ヒ電腿が氣相の イオン化SL,UIRと同
一 と假定 したが,こ れに耽て吟味が必要である.
實験 より得た特性曲線を 第一一岡に示す.吸 清肝の/Jい 陽鍾白金面に關する特性曲線は直線
的であるが,.水素の吸着贋の存在する陽趣面に就てはその特性曲線は17Vよ り急に屈折 して
ηC.E.Oatlef,1rノ 納㌔κり'璽Sa。〔A〕.155,ー19(193の.
1
一.■[■■■一 「
TheReviewofPhysicalChemistryofJapanVol.16fNo.3(1942)
No.3UY:SORI'T10NOPAUSOR6EUGASESOYSLO¥¥'ELF.ITI:UNI¥II'ACT19.3
ゐ る.ζ れ は そ の 黙 よ り水 素 分 子 のi[化 が 起 つ た こ と に 基 囚 す る.從 つ て 補IE値 略 ζ1.1V
が 得 ら れ る.
砿
i.a
o.a
O.f
O.4
0.:
】0】520笥
Volt
Fi忌LTheeBa・1・ftheadsmlxdhydr.+geninpm・lncingaknicki・lh・place-cu・rc・ICU・aC・
操 作
實験時に常つて装置の器壁 より吸茄氣盟の蒸獲は殆んど認められないが,陰 極繊條はioooー
C陽 近 に加熱する爲に,微 量のガスの##Fp1は免れ難い.實 験中この微旋のガスの排出最が常
に一定であることを確 める必要がある.
從つて電子衝票實塩 を行ふ前に,繊 條 よbの 排氣量をビラニ炉一ジを用ひて測定 して,三 分
間の排氣最 を電流計の振れ4ρ1よ り知る
吹に一定電撚に加速 した電子電流':`】nを 白金表晦に吸iiiしてゐる水素に圃撃 し,こ の爲
に脱離する水素の量 を三分llliに亙つて測定 しこの時の電流計の振れ 」P.̂を知る.
31i-iL'子衡撃を行はないで,繊 條 よりの排氣量 を三分間に「亙つ'illgsLして,電 流計の振れ
4P5を 求める.
以上の如 く三nの 測定 を行つて,一 定電購によつて加逃 した電子電流imAの 衝盤のt,
吸着暦 を脱離する水素の'lltJyをrド の如 く決定出來る,
」戸 吻・一 塑 炉 庖
又,此 の揚 合,一 定 電 曝Vに よつ て 加 迷 せ られ た 衝 撃電 子 電 流iの 脱 離 能 率 はaa,/.iに 比
例 す る,
賓 騎 結 果 住 」ノゾ'~vと の 關 係 と して 表 し.,こ れ,:り 種 々の 結 論 を求 め た.
賢 瞼 結 果
測 定 値 に識 て
實 験 時 に 於 け る,」 ハ,珈2,dy,及 び.iの 時flSl的3z化 を例 示 す る.
TheReviewofPhysicalChemistryofJapanVol.16fNo.3(1942)
以 Y.ISIKAri'A Vol.-"V]
第1例 街 県電贋=19V
時 間 隔 欄 ㈱1(分)1襯 療 萌l
i
ー
」
二=1.16
:i1.13
31.06
9!!99
一 電子鰹 を加一塒 ト電子鱒 鍛 後排氣騨1
.衝靴 子肋 跨 蝋齢31.20
RI.13
ai.os
:.LU9
排 氣 斌 0.1丁 1 oJ〒
o.ta
O.塵4
0.14
0.ia
aL"..3
R1.AA
si.u
31.05
o.is
第2例 街隈電礪 ロ掲V
1時(分)間 戸囎 震醗 前
1
31.12
3LO7
31.00
3α94
O.13
電子街畢 を加へ た時
排 氣 量 塾
31.2ゐ
=墨1,19
3LO9
:zo.vs
国 囎 子雛'o.20
0.Ao
o.Ao
oso
1 0.27
電 子 街 刷 ヤ瞼 後
排 氣 量4ム
:31.:'.:i
Sl.7S
..^.1.IJ
31.Oi
0.lli
第3例 街曜電頗昌19V
時iB一 電予街轍 削 肝 鰹 賞職(分)」 鵜 騎
電子街駅を加へた時
排氣勧 ・i衝 醜 子電測 撒 量 晶
0
1
2
3
si.ic
x1.10
31.0.1
1.9ti
51.15
SL&i'
31.OJ
;tO.9i
0.A_SI31.OS
o.zsIst.oo'
0..7130.胆
2ー;iIaO.S3
o. o.ih o.m
1 .
.
第4例 街醗電曝=3LIV
晦mI電 子街堅實瞼前1一_v三 ㌦箭摯を些二唾 一・_㈲ 排羅"㌧ 排継 孝,解 電挑 流'
,:子3i畢 賞瞼後
排氣童qr,
0 29,07 asA: o.欲 妬 sn.4t
i
ヨ
3
29.oo
BS.39
28.?7
:;サ.ao
:`R.9]
2鼠7呂
0.:11:i
os::;
0.39n
X3.!19
:',5..N,
99.76
0.3U 0..,J os
. 脚
'国 一 一..一 ≡.一.
TheReviewofPhysicalChemistryofJapanVolニ16fNo .3(1942)
Nn.3 DESORPTIONOFADSORR.EDGASESRY .SLO¥¥'ELECfP.ONIAIYACT 12ろ
箪5例 衝撃魁歴=37.6V
1時間5電 子衝離賓験萌
(分)排 氣蛍4戸1
22.17
雪2.16
sa.ic
22.16
0.01
電子衝眠 を加へた時
排氣翼唾 「衝廊 子電施'
rOOd
.励一
3■1
り
0
"
"
一
【.1
の
「
9
d
の
巴
沁田
0.]5
0.13i
O,且:i
O,雪05
0.c.
電 子街離1`C験鍛排氣蚊dp,
_s.os
..S.OV
_s.os
s.os
0.0且
第6例 街撃電鷹=49.ーP
時 隅1術 街顧 賄 _」 墜 解 をm一塒1好 衙職 綴(分)㈱4・ 賄 財
・ 隅 子職'i㈱ 肘 ・
U'1U.U.30.E5
180.E90.i^
.'.20.G120.51
S20.G;20.31
0.コ5
es;r
O.34
0ss
:;O.Gi
.o.(鵡
::O.fA
20.59
0.0410.AS o.oa
以 」二の 如 き測 定 結 果 を,7Vよ1〕.55V.附 近 迄Qfip或 は1Vの 間 隔 を搬 、・て 求 め脱 雌 飛
の測 定 を行 つfc.
電 子 術 撃 に よる吸r.水 素 の 股 誰:壁Jpは 前 の 式
吻 ・≡ 吻,一4ρ1季 」ノ福
に よつ て 求 め る事 が}1{來 る.Jh,,Jhaは 一 致 しな い 蝪 合 を坐 じた が,例 に 見 る如 く一致 す る
揚iroの み を.i1:F([3.zniとして 探 耶 した,・
衝 磐電 子電 流 の 礎 化 は實 駿 中絶 へ 一r測定 し差が,衙 撃電 睡 が33V以 下 の 場 合 に は實 験 中殆
ん と不愛 で あ る.併 し衝 撃電 屡 が33V以 .r.に逡 す る と.第5 .及第s例 に示 す 如 く電 腿 の値 が
一定 で あ るに 拘 ら一r,衝 撃 電 子 電 流 は 測 定 時 闘 中 に漸 次 増 穴 す る.随 て'のfAtと して は3分
i.uの電 子 電 流 の;,<均 を とつ て 之 を定 めた.
以.ヒの 方 法 でd1,及 び.eを 測 定 した 後,Jp/eを 計 算 して,衝 撃 電 円聖vに 針 す るdp/iの
穆 化 のt_A様 を圖.示 した.(第 二岡)
腹 離 曲 線
第 二 隅[に兄 る如 く8V~.51Vの 間 に 六箇 の極 大 を脱 離 曲 線 に生 じ る.S~12Vのm1に 生 ず
.る極 大 は 既 報1)のis-F→ar・1渤 起 に依 る もの で あ る..何dLの 極 大 に 於 て.も,極 大 の 始 まる電 堅
は 吸 膚 水 素 と衝ll礎電 子 の 和 互 作 用 の 鋤 起 電 腿 と.考へ られ,.こ の和 呪作 用 の 結 果1吸牌 水素 の 腱
離 を生tる.こ の極 大 の 幅 の貌 い こ と は鑓 い 共 鳴現 象 の4,=firをMiさ せ る し 又 極 大 の 商 さぽ`
TheReviewofPhysicalChemistryofJapanVol.16fNo.3(1942)
19fi Y.ISIKAR'A VoLSVl
ミ
:.0
Lf
L2
os
o.n
]075ー0ーi3U:75409S5Uud
Voll
Fig.$,pthedesorptinnrmveoftheadsorhedhydm6renbytheclewmnimpact.
onon-presenceu(udxxlxdComspm6edLyelectronimpact.
脱離能率即ち電子構造欺態の働起の確章 を示す.第 一,第 五疫第六極大は可rk-kき く表はれ,
これに反して第二,第 三は小さく殊に第四極大は非常に小 さく表 はれてゐる.
第三圃は反懸管壁を350。C以.ヒ1.こ鞭時間加熱排氣 し疫後,二 極管壁 を液態塞氣巾に浸 して,
前實験 と同様に吸清水素の脱離實瞼を行つた場合の結果を示す.電 子衝撃を行つて も吸着氣
匿の脱離が兄られない,之 はC【enn叩 殻 襲に.よつてqst離水素が器壁に完全に吸nrせ られるも
のと考へられ,随 つて8V-20¥'の 範園の加速電子冠流の衙撃に よつて脱離する水素は原子
歌であることが判る(第一報琴照).
気o.n
v
0'10且21411.lA皿
¥'ult
Fi窪.3.
衝 撃 電 子 電 流 の 攣 化
一 定 電 腿 に 加 速 した 電 予 に よ る面 撃實 験 に 於 て ,測 定 時 間(3分 間)中 の 衝 撃 電 子 電 流.9の
墾 動 を観 た.●
第四囲は32V以 下の加述電睡の衝撃電子電流の脱離測定中の饗動 を表 した もので,.こ の揚
「̀
TheReviewofPhysicalChemistryofJapanVol.16fNo.3(1942)
Nり.J DF.SOI:PT-DNOFAnS(〕RBEDcnsLs.BYSLOWELEし γrRぐ,N1.MPACT 12〒
殖㎜
tiW
500
400
300
.顕〕0
loo
一
〇 〇 〇一一`o》
一
一
〇 〇 〇 〇一〕一
4000 暫
一
〇 〇一 一o
一
一〇 〇 〇))
一
iii
1,.3
Minutes
l+ig..4.V"ri訓i{,n`1rimP且ctiロ9eiectrnn
current.vit6platevnhage.
aiv
93.OV
:;ov
7SV
is.av
合 には髪動を生 じない.
第五囲は32V以 上に加遽 した電
子電流 を白金表面の吸茄水素に衝撃
する揚合で, .脱離測定中に電子電流
は漸次壇大する.こ の電子電流の塘
加する現象は電子電流の量に無關係
で,衝 撃電座のみに關係する.即 ち
倒撃電座が32Vを 境 として,電 子
電流は32V以.isの 時は漸暦し,33V
以下の揚合Vt一 定で.ある.
以上の實験は水素の吸蒲齎 をイ∫す
る自金板に就て試みたが、第六嗣は
吸蔚層を排除 した白金面に就て,同
様に電子電流の攣動を硯た.30V以
上に加速 した電子電流を衝撃して も
その電子電流が測定時聞中殆ん.ど饗
動 しない.又 ガスの脱離 も認められ
ない.
砂
㈱
4W
.300
.aa
iw
μA
f,UU
59.fiUVoOU
49,^v
引.(IU
44V
4RbV
24.:,V
3L25V
300
一
撹bよ一
△ △ △一
△ △ △一一缶goo
1W
34V
63V
61.3V
453V
1 9
Mif●u1ロs
Fig.5・
3 1 "』
Fig・6・
Minuヒe5
3
TheReviewofPhysicalChemistryofJapanVol.16fNo.3(1942)
128
吸漕層の櫃態
電子衝撃實験に於ける股離llil線
の極大の商さは電子構造欣態の働
超確AILよ つて定まるのみならt,
又自金表面に吸着 してゐる水素分
子の表面密度に關係する.電 子加
速電歴34V~51Vの 範園に於て
脱陰賢験を行ひ,表 面吸着密度を
異にする揚合に於ける脱離曲線の
關係を求めて,第 七圏に示す.
第七岡に於てa曲 線は'G二Vよ
り連績實験を行つisfliの 第況,
第六極大の模様を示す.
L曲 線は33V-V51Vの 衝撃貰
駿 を行ふ前に更に水素をr力 数糎
程度裟置に導入して数時闇放置炭
排氣 して.水 素の新 しい吸着暦に
針 して30V附 近 よ り電子衝1ale
よる脱離賓験 を行ひ,脱 離曲線 を
測定 した.極 大の位耀は殆んど不
饗であるが,そ の脱離曲線の高 さ
に差異を生する.
Y.JSIKAN'A
「00
d
t.F
i.
0.9
oa0
罷
σσへ
Vol.XW
考
.';0354045bO6L
Voll
1'ig.i.TheeRectn(thesurfacedensityoftheadsorhed
hydrogenonthedcsorpliunetTiciency.
察
本實駿に於て,電 チ衝撃を加へる白金画は水素のみを吸/iし た ものでなけれ ばならぬ.他 の
吸蒲氣艦が.仔在すると電子衝繋の結;r.,そ の氣罷が脱離するのみならす,屋 々白金表面が完全.
{L他の吸薪氣饅に蔽ぱれて.水 素を導入して も水素 の吸蔚 を妨げ,又 水素を全 く吸着しない.
著者は特にこの瓢に留意 して,既 に述べた如 く高速度電子衝蜘.こよつて,吸 藏,吸 着氣臓の
排除を行つて水素のみを吸着するfiiを得 ることが出來た.こ の揚合二極管々壁の吸着氣盟の
加熱排氣 も同時に行はねばならぬ.吸 蔚氣醗の排除が不充分の時は,ーi$1'iより黙焚 して自金板
{L吸Rfす るからである。併 し管壁 を3500C以 上1こ加熱排氣する時は管壁の吸茄暦が除去せ ら
れ る霧にCiE=f'ilf:水素が管壁に吸着する所謂Cleanupの 現象を生する.著 者は管壁を200℃
附近に加熱 して吸薪氣艘の大部分 を除去 した後,二 極管を液照空氣中1.こ浸 して,管 壁の吸藩氣
膿 を凍緒 して,そ の蒸気堅 を極度に小さくして,白金而へz#tが 蒸蛋 して吸着するのを防いだ.
TheReviewofPhysicalChemistryofJapanVol.16fNo.3(1942)
N【 レ,3 DES(,RPTIONorADSORBEDGASESDYSLOWELIx-rroNIMPA(一r 129
ζの方法に.依れ ば水素のみが吸着 した白金面が得られ,し か も二極管壁はCleanup現 敦をお
こさぬ猷態が得られる.こ の歌態に於ける衝撃實駒結果は第二圖に示す.圖 に示す如 く低遽
電子衝繋(7~55V)の 結.果,脱 離曲線に六簡の極大を生 じた.
二極翼窒管内の實験時の眞空度は10-Fmm.Hg.程 度で あるか ら,電 子の李均自由行程が敦
百米に達する.電 子の陰陽雨極閥数粍闘の飛程に於ける氣龍分子との衝突は無観 し得る.随
つて電子 と氣罷 との衝突現象はr_,金面に於てのみ起る.
電子構造欺態の働起 と脱離現象
吸着水素と電子の衝突の際にその相互作用に依つて生する現象を氣相の揚合と聯關 して,現
象論的に考察を加へて見や う.
白金表面に吸iifしてゐる 水素に電手が衝突 する時,電 予速度が 一定の大 さに逮すると水素
ガ分子瓶及原子敢何れの揚合に於て も鋤起する.こ の鋤起欺態はBohrの 量子條1牛に依つて規
定せ られた一定 エネルギ;fKの みが許容せ られ るから,電 子速度の小なる時ILは 弾 目三衝突
を生する・瀧 ない.醐 舗 預 劉 ・水素肝 の18001a:ぎ 舳 から滝 子・湘 物 吸
膚原干或は分子に輿へるSIGの ヱネルギーは極めて小さい.從 つて弓畢性衝突は水素r,一r一或は
分f-r吸 着歌態 より脱離させることk3ffS來ない.
衝撃電子の速度ガ喰加 して,鴬 子の蓮動のエネルギーが少 くとも,1sF7或 は分子のJC底 歌態
とその上の最低鋤起}伏態のヱ ネルギーの差に等 しくなると非弾性衝突が生する.
分子の楊合は分子の廻轄,振 動及び電子・構造欺態の鋤起が生-Tる が,帳 子の楊合は電子構造
歌態の働起のみが生する.分J・ の内部運動帥ち廻榑,振 動瓶態の働起が1】脳Eの 原因にならぬこ
とは蟹に第一報嚇こ於て述べた.
電予蓬度が 一定共鳴電腿に蓮すると原予 或は分子 と非弾性衝突の結果,電 子エネ'レギーが
t子 構造;U;態の剛1起エネルギーに移行して,吸 唐原子或は分子は 基底欣態 より勘起量子状態
に鋤起する.
以上の働起現象は 氣棉 こ於ける 揚uと 塗 く同様に 吸着暦に於て生する ものと考へられ る.
併 し吸/[{fF}li於ては一般に吸着無臆1よ概獄)を 受けてゐると想像せられるか ら,そ の共鳴電座
も氣相分予に比 して偏椅を生する筈である.又 鋤起,},=Jti3ri子 はその働起エネルギーを光
として放出するjJ,吸 着贋に於ては 鋤起エネ'レギーを自金rtiiこ奪はれて 脱活性現象が起るこ
とも考へられる.
吸着居に於ける鋤起水素分テ或は 原子がその鋤起 ヱネルギーをr'i金面に脱活性されない揚
合は,當然そのエネルギーを光のzル ギーとして放出して基底状態に戻る.働 起エネルギー
が 悉 く光のエネルギーとして 放出せ られる楊含には,働 起エネルギーが蓮動のエネルギ ーに
8)石III!興.IYIHV(1).
9)A.ShermanandH.EyrinG,前 田(i)・
TheReviewofPhysicalChemistryofJapanVol.16fNo.3(1942)
ユ:の Y.IS]KAt¥"A Vul.XVI
第 八 圖 は 水 素 分 子 のzネ ル ギ ー階 段 岡
式 を示 して.ゐるIU]左 側 の.電子 項 は 一 爪
項 系lcyす る もの を示 し,電 子 項 を結 合
して ゐ る矢 は.相當 す る ス ペ ク トルの 存 在
を表 は して ゐ る.一,R項 系 に 思 す る勘 起
電 子 構 造 胱 熊 は¥Ycnwrく 圓 のC← →A),
L}'man(B← →A)及 びRichardson(B
及 びC← →B及 びCに 結 合 す る勘 起 電
子 項)等 の 帯 ス ペ ク トル を放 出 し てJ,CliT,
rR,u:n.(園 の1A)に 灰 る.こ の間 働 起
エ ネル ギ ーda悉 く光 の エ ネル ギ ー と して
放 出せ らkt,勧 起 エ ネ ル ギ ーが 還 動 の ニ
ネ ルギ ー に移 る過 擢 は 存 在 しな い.随 つ
てMI6の エ ネ ル ギ ー をイ1する生 減 物 を生
じな いか ら吸 着 氣{澄ほ 常 然 脱 離 せ す 吸 清
瓶 態 に留 る;一iE項 系 励 起 水素 分 子 は 白
饗換する過程を生 じないから吸済氣髄の脱離}よ生 じない.原 子欣水素が白金表面に1(fIlri'る
ulLは 上の鋤 を辿つて脱離をJ:じ ないことが想像lll來る.
働起吸/r水 素分予に關 しては,そ の電子構蓮歌態が樋動を受けてゐろとして.も氣相の揚合と
同様,一i{r$j系 及び三.'T.$1系よ りなるζとは明白である,
斯る鋤起分:臼士白金表面に於て その働起 エネルギーを脱濡性 され ない蝸合ば 分光學的な選
掘律に從つて働起エネルギーを光のヱネルギーとして放出して帯 スペ クトルを生すろ.tt,+
O
SCR
1pppO
コ0000
saooo
4000b
]30[脚
1' ,
、4
ーノ
Fig.S.nI"即am5h・wingcmrgyle鴨 』.andmdia亀1¥'C
Irantiilionforthehydrogenmoleale.
((rom¥¥'eieel:BnreCnu/rk[rne.)
金 而 よ り脱 離 せ 歩 そ の 働 起 エ ネ ルギ ー を 白金 而 にfgdへ るか,或 は光 學 的 エ ネル ギ ー と してhk
出 して1毒. .状態 に戻 る.
三i晒:rfi系Yc.属す る 働 起 水 素 分 子 は 第 八 圃 の 右 側 の 系 列lcつ て,そ の 勘 起.エ.ネル ギ ー を
Fulchec帯 ス ペ ク ト'レ(囲 の3'Sを 終項 と す る スベ ク1・ル)及 び 連 績 ス ベ ク トル(?'SEpち 新
記 號 に 催れ3.Σ ド を初 項 と して3C-uを 終 項 と す る ス ペ ク トル)を 放 出 し.て,aC-u歌 態 に戻 る.
35祠 購 に於 て,水 素 分 子1ま 高 速 度 の 水 素 原 予 に 解 離 す る こ とi雌 旺に第 一繰 に於 て 逃 べft.
從 つ て この 高 速 度 原 子 欺 水 素 は 容 易 に 金艇 の 吸}rン シ ヤ ル に打 ち勝 つ て脱 離 す る.三 重
項 系Icyす る 勘 起 水 素 分 子 は そ の 働 起 エ ネ ル ギ ー を 光 學 的 エ ネ ル ギ ー と し て放Niす るが,一
部 は運 動 リ エ ネル ギ ー に髪 化 す るか ら生 成 物 は容 易 に 吸 済 歌 態.を脱 離 す る こ とが 旧來 る 。
以 上 の過 程 よ り吸 ラ抱k案 分 子 に 低 速i起子 力繭 突 して,そ の 電 子 構 造 欺 態 が 鋤 起 す る揚 合,三
10)、 、F."一eizd,霞 」lL」(3).
TheReviewofPhysicalChemistryofJapanVol.16fNo.3(1942)
No.;S LkSbltl"170NOP.111SORBP:UGASPS.ftV.51.ON'lil.ti(,ー1'ltON1¥ll'ACI' tat
i1?項系ILKす る電子構逝欺態の働起は吸着水素分子の脱離 を.@じ,こ れ に反して 一iitTii系に
騰する電子構造欺態の勘起は脱離の原囚となら融≧考へられ る.
一般1ζ辮動1.こよつて分光學的禁制が解ける揚合を屡々生宇る.川水素分子スベ ク1・ルが1吸荊
状態に於て如何なる婁動 を生ナ るかは不明であるが,吸 着水素分子が働起.エネルギーの放ofの
際1こ一A+.riT系←→三車:項系の韓移([ntercotnbination)を 生するLと はないと考へられ る.かL
る}gamが 生するtoには電子 スビンの反縛が起るか或は電子交換 を伸はオユばな らぬか らである.
從つて脱離現娘は三華項系への働起によつて生ず.ると考 へられ る.
三重項系電子構造欺態の働起
脱離が三重項系に鵤する電子構造厭態の働起に.よることは,次 の二つ實駿事實から詮明出
來 る.
第一は衙突の際の働起函.敗の狭い ことである.
吸着水素分子は幕底歌態isrR瓶 態に安定に存:fr:するか ら,之 が電了艦」撃の結.巣電子構造欣
態が三.r=t;系へ働起する爲には,衝 撃電子.と分子め偵電子の交換が起 ら忽ぱな らぬ.拗cxに 述
べた如 くこの電イ咬 換が起る爲には或 る時問(共 鳴時聞)を 必要とずるから,衝 雫電 子の巡動
のエネルギーがMrsす る電子構造歌態の鋤起電膣に比 して 除 り大きくない時のみ電チ交換 を
生・t.電 子逃度が大ILK]7vと,電 子は工禾'kギ ー交換後,そ の敏刺エネルギーを持つて迅速
に分子の作1=1.11(Nrrトtz飛去 る.從 つて分光ff{的45;1:lzb",て.も基底状態が 一・爪項である揚合,三
重項への働起はsLI一の巡動のヱネルギ ーが その鋤起.エネルギizj'度 充分なfL子 に依つて非
常に強 く働起せ られ る.從 つてSccligc:の 定義した働起繭数は非常に幅の狭い極大を示 し,
一一s項系へσ)働起とその傾向を大に異 にしてゐる.陶著者の實駿結果に於て孝讐られた脱離曲線
の極大も電予速度の壁化izfTつ て 非常に幅の狭い極大を示 し 一rl!→ 三,rrl.係への働超に
基 くことを預想せ しめる.
第二の實駿事實は低建電子衝撃(7V^一?OV)に ょつてrl金 表商を脱離ずろ水素が原予瓶で
あることである.先 に遺べた如 く,二 極管の管.壁を150。C以 下に排氣底理 しfcdlbーF3第 二ki
に示す如 く吸i;irk;:の脱離 を生するが,器 壁排氣庭理混度を350。c以 上1.こ於てffふ 掲合は第
三闘に示す如 く衙撃電堅7V~20Vの 範園の電子衝撃に於て脱離 を観ない.こ の事實は既に
第一報llに於て述べた如 く器壁のci且C.70up数.果 によつて脱離 する原子欺水素が完全に二極管
壁 に吸atす ることを示す.
この脱離原子欺水素は顔子状1吸着水素に よつ.て生t .ると>Y;へること{iIH來 ない.凋 ξ子の働
1DG・ 旺or劣1児τ藍,dlofekiibO〈k[rs'μ 〃㎡Jlolek(rlrtnrktrrr〔19:1),SOS・
12)1.1.B鱈 購dcr駄 口【1、VrF:iseuschiIumじ!,Z.~ 睦♪畷4,ぐ2〃 ・".,10,S9(19コ0}・
la)R'.1[anlc,P/qa.7,.,30,901(]9LKJ).
W。Sch`L「 悔rIrich置,ムPh】 雪κ,62,10β(1030)r
w・ 翫i!er,3〃 属85,7s9(【9淵 〉'
H.Mi巳i鱈r・Ldbllilz,渉`ノ795ゴ499(【935)・.
1
TheReviewofPhysicalChemistryofJapanVol.16fNo.3(1942)
1.:12 1'.ISfFA¥¥'A V【11。XV盲
起エネルギーが原子の蓮動の ヱネ'レギーic#る こと{3iS4`:か らであろ.助
以 ヒのPI?IIIILよnnip:子 衝 撃によつて脱離する原子欣水素に吸岸苛水素分=rが1晶 歌態 よ
り三.重項系の踊起欺態へ韓移する.ことによ.つて分子が解離 して生ナる.
イオン化現象
更に電子迷度が15,9V附 近に達すると電睡作珊の結果,水 素分7-iオ ンを生ナる.斯 るSji
なる電雛現娘に よつてn:じ た イオンが 吸茄暦 を麗謹することIS)が述ぺ られてゐるが,一 重項
系電子構迭歌態の渤起現貌が渤起分子の脱睡を生 じなら事實 より類推 して,珊 なる電離作niK
よつて生 じた イオンが脱離 すると考へることは更に稔討を要する。
電子速度 を更に塘大すれ ば不安定なH.+絵 鯉6,及 びH.++の 歌態の働起が考へられ るIT)
斯 る肌態への働起はLち に下の経過に依つて高速度の原子及びブuト ンを生する.
u+(不 安定)→H+H÷+(運 動エネルギ ー)
H2軸(不 安定)一トH+十.H+十(蓮 動エネルギ戸)
斯 くして生 じた 高速度の1.i=f一及びプuト ンに その運動のz7ル ギisよ つて容 易に吸着暦
より脱離することが出來 る.
著1κは實瞼によつて,脱 離曲隷に得 られた.lj個の脱離の棚大の中,そ の5個 を三 重項系への
'1'nLlc1.1?zcilaiinnRitFniialsnlIlydmgcnMolecule.
.
lixci[弓LしlollEn。 ・凹y
ofG:uenus
MolじculcinV1じhs
s巳轟leE罵dicdResulting'Pr
ansiLian
Accompanying
1?Rect
1?xcilntion14ncrgy
inVnllsLy
Au巳hur
11 ?C【 巳1鐸1-1+1:inelic
EnしrByILighspeel[IAIams 3
且1.i 1∫u 一レ1∫ 解 UltraviolNradialion
量]S 3、噛一A' Sr一 _7[●
(bntinunussyeclrum 12
'III.,乙
is曽,一R Ultrarinletndialinn/,.li
一 一
(13潟)一 一 .
1i.fi
(■lith。 口rip1嘘t
states)← ・=ぎρ (恥kher5P。c巳rum) M
IL+.
ionirationwilltMn
d聡sociation
11辱やo篤ciIαlalめ 鴨・dissociation
一.IiT}[t 7nninlinnwitllAisscuiation1N
.一 一
2s
;.P
113+〔u隅 豊・bI。)→u← 十li
十SinelicEncr9下
Producliouoflast
1{*inns
Sa
l46
46
{56
H身(蝋abl・)liF十 正【を
+KiロetヨcEn巳rgy
F皿rther正 ヤ(xluclion
offastII+ions
46
151
脚
1・り 」辱FrIL既ckmしllILLevi;Z.メ4喜 鴛滅(=hごm..〔B〕,27,409{1934).
li)」 ・lLW・dfenden,,Frnt.五'¢1㌔ ・Sac.〔A1,且10,464(.tour?.
(.。R.Fi+lii亀lcnwsky,ノ ㌧」物u.`箔 ♂薦「♂.,30,li;b6(IJ'G》.
16)、V・Rlcnkney',Phi・ ∫・話~2'.,33,ユ 】.SO(1930).
1")E.V.CondmyiAid,35,603(1930).
TheReviewofPhysicalChemistryofJapanVol.16fNo.3(1942)
ho.3 D}1501くPTI〔 レNOFA【 〕SORBEI)GASESBySLOWELECTR〔 、NlMPACT iaa
励起及び不安定なIL+及 びH.÷ ÷状態への鋤起
に基 くものとし,氣 相の揚合の働起電堅 と比i陵封
照 して第 一表に示 した.
第一表に於て,第 一列ぱ氣相水素分子の種 々な
鋤起電歴 を示す.第 二列は この動起電巫 に枡常す
る鋤起歌態を表 し,第 三列は この働起歌態 より生
tる 韓移 を示す.第 四列に於て,韓 移1こ作姫 々
の敷果 を示 し141最 後の列には:著者の實験結果 よ
り得た吸着水素分子の働起蹴座 を示 した.こ の嚇
起電歴はサt離 曲線の極大の始る電購 より決定 し穴.
表の氣相水素分子の實駒結果申,括 弧 を附 した
数値は著者がスペク ト'レの實験結栗 より得て,挿
入 した ものである1!p
脱 離 機 構
水 素 分 了'のポ テ ン シ ヤ ル 曲 線(第 九 圃)を 蓼 考 に
して,吸,x.水 素分3の 働 起 電 歴 に就 て考 禦 を 加 へ
る(第 二 厨1参照).
股 離 曲線 に於 て,8V~12Vの 範 園 に生 ず るas
一 極 大 は,燕 → 詫端 働 起Vct+;く .こ れ は 既 にa,
一報am》に 於 て 詳 論 した 所 で あ る .
水 素 分 子 の ポ テ ン シ ヤ ル 曲線 よ 翰明 らか な 如 く,
電 子 遽 度が ユL5Vに 逮 す る と電 子が 水 素 分 子 と
ifi
fiO
a;i
40
35
r
C馬o>
o・,幽.ruJ
sa…
1F
10
III}II*
1{}li*
it十IIノ
ii十n
り1-34
r[1亘A噸
lig.9.Thepolenlialcurve.,rLvdr【,gen
molecule(GnmDeGrmtandPenm一:
11vrdhach孟 ノ吻 割オ,Bd.SSillノ 且(10"R)・)
1Jの 結 果,水 素 分 壬 を1翫 歌 態 に 鋤 起 す る.著 者 の 實 験 よ りすれ ば.脱 離 曲 線 に こ の鋤 起
に基 因 す る腕 離 が 見 られ な い.既 に 論 じた 如 く一 般 に 一電 項 系 の電 子 構 造 歌 態 の 鋤 起 は吸n.
水素 のfib生 じな い.Lの 事 實 は高 次 一 重 項 へ の鋤 起 に於 て も實 験 的 に確 認1'1來 る.
衝 撃 電 子 が ユ2V以 上IC加 速 せ られ る と吸 着 ノk素が 電 子 と の衝 突 の結 巣原 チ 状 に脱 離 す る.
この脱 離 曲 線 の 第 二 極 大 は 非 常 に 幅 が 独 く,ユ2~ ユ4Vの1枷 こ於 て 存 在 して ゐ る.こ の 脱 離 は
吸 膚分 子 の_s歌 態 よ り 昌毒 歌 態 への 勘 起 に 暴 く もの と考 へ られ る.1澱 →3壕 働 超 は 水素
分 子 の漣 績 ス ベ ク ト~レの成 囚 と して 多 くの研 究瓢}があ る.Winan絡t巳eckelbcrgに よれ ば,働
18J
79)
20)
鋤
>lalls【MINassec,7海7}StO・ げ 諺 ρ〃躍'`('o!lition(Oxford11昭3)Aie・
w.Wcizcl,前 出(=り249.
石 川 義 興,前 鳴(1).
」,G,WinansendE.C.{LStueckelU巳rg,Pro`.Nit.♂'ζ`:v.5ヒ ら 且4p867(1928).
暉
1
TheReviewofPhysicalChemistryofJapanVol.16fNo ,.3(1942)
1=踵 ¥'.151KA¥¥':¥ VnL.1'Vl
起 歌 態3∫ 零 は 漣績 ス ペ ク トル をrkrrrし て,iv..F→'ご1融 移 をす る.從 つ て分 子は 運 縦 スペ ク
トル を放 出後 更1ζ高 速 度 の 陳 子 に 解 離 す る.又 昏毒 →3叛 渤 鐸 の働 起函 敦が 非 常 に 幅 が 狭 く,
1`?.5V~13Vに 限 られ て ゐ る こ とは,1..7U一一Gehrckの 實 野 及 びfau-Reichenheimの 働 起 分
散 撮 影 法騎(An陀gungsd両 鴻rsionDictho%1Jに よ つ て 實 駒 的 に求 め られ,著 者 の 實験flllと よ く
一致 す る.從 つ て 第 一:極大 は 讐 ズ い3∫,1憩移 に よっ て 生 一tる高 速 度原 子 の脱 離 に基 因 す る.
脱 離 曲 線 に於 け る第 三 極 大 は1-1V一 一1SVのP;iic:`r在 して,そ の 極 大 の位 置 は1#V附 近IL
存 夜 す る.
氣 相 水 素 分 子 ¢)三!T,一項 系 に属 す る懸 ∫L項及び そ のYjjの 値 を第 二 表 に示 すゆ
T皇u29611ydrogen.
,
TmnsifinmforohsencdImnd-s)sfems Flak
't'ermvalue,■ ◎
cm.『1volts
ii.+15σ..雫 (13daf9)(1::tiJ
. TripletStoles;
一
flw7Pπ31函 。 旦2雪2鰐1s.oa
「 /丁 fpr.'`/1n 121.霊壁;214.99
一 \ /T・・.,,,呂 π・・
"4dσ3∫9争
L"Wit1149
11igS11},&i
/一 .,4da'llF{ 117figti14.獅11iKn1
/一 ・Oddj,%{含117fi9;119
.BFI117347
一一
/『n.,dpr.ーllv u;roia.ai
一¥ "4Pσ3∫u← 115'b919.'一9
/. ・:Klr,…{忌11"riO713
.9.iuse..
/一 ・"JSRJR{cdlirga13
.9コ11甥コ0
冒
一¥璽
・,ado3∫ 儒← 1L"L..13.&1
一一
/α・・1pr.罰 〃 阻 nts:;olaso
1一 \,.,"paan 101:43613.13
7
1
・,21,π5π 闘 95:;fr9.Il.;r一
, 一.一 "2sσsrF+ O:iー:39--.i+r}
"2Pσ3」1・+ Unsヒable5蝋e
表 に 於 て,iiPrliのifii:]3.R¥'1N,」 二に 於 て 多 く の 三.r:項 のL1し て ゐ る の が 見 られ る.從 つ
て 第 三 極 大 はn一 つ の 電 子 項 へ の 拗 起 に 基 因 す る も の で な く1多 く の 三 重 項 系 の 電 子 構 造 欣
態 へ の 働 起 が 重 り含 つ て,こ の 極 大 を生 じた も の と 思 は れ る.斯 る商 次 三 重 項 系 働 起 水 素 分 子
ほ そ の 働 起 エ ネ ル ギ ー をFulcher帯 ス ペ ク トル と し て 放ffし て5C.p瓶 態 に 遷 る3)こ の 歌 轄
盤}L.GeLrekandE.Lau,Ro:-+ot.4{σ`義,44,聾12(19黙)14〃'ら ノ「々ア∫踊,76,6i[1(isus).
即)E.L:wu・ ・dQ・Reiel・e・・heil・い ・Lrn.'伽 碕 耳・.`M(19:富 〔り・
野1)w▽Jeサ く⊃n㍉Rr/ai[nu痴'雌 ⑫ ・♂加njD/rlomiaJlulrrrtlr;(!93ヨ)ーli5・
25)W.Weizel,s.,出(3).
「
TheReviewofPhysicalChemistryofJapanVol.16fNo.3(1942)
No.3 DESUI:P'1'NINOPALSORIIEDGA9??SRYgLOR'ELECTRONIMPACT 】35
は 第 二 極大 と同様 な 過 程 を経 て 冶漣 度 康 予 を生 じて吸 着 層 を脱 離 す る.
薯 者は 實 験 的 に/^一$1)Vの 範 圃 に於 て電 子 衛 撃 の 結 果,原 子1[赴水 素 が 吸71J7Rよ り股 離 す る ・
勾噴 を第 三 闘 に示 す 如 くClcanup奴 果 に よつ て確 め 得 た.從 つ て上 の過 程 ほ 矛 盾 な き もの
と思 はれ る.
第 一表 に示 す 如 く、 實験 よ り得 た 吸n/k素 分 子 の 鋤 起 電 腿 は 氣 和 分 子 の三 電 項 系 電 子 構 逝
歌 態 の励 起電 巫 と殆 ん ど一3'tす る.
これ に 反 して 、 不安 定 な1.L'欺 態 へ の 働 起 電 駆 に 關 して は .本 實 騎 結 巣 よ り 得 た値 は
Bleakneyの 質 量 分 光 器 分 析 【M騒speαrographanaleisJに ょ る測 定 魚 浦26Vと 比 較 すれ ば
7V程 鋤 起電 爆 が.';い 方 に偏 符 して ゐ る.之 は質 量分 光 器 の 感 度が ビ ラ ニ ゲ ー ジに比 し非 常
に 優 秀 な こ とに依 ろ もの と思 は れ る.
實験 結 果 よ1日 仇 ば 脱 舳Ill線 ぽ そ の 蹴 蝿 贋33V附 近 よ り始 り,3ti¥'附 近 に 於 て極 大
に 建 し.」 じ後 漸 減 して4{;VF付 近ILつ て 更 に増 加 め 傾 向 を示 す.131caknc}'の 實験 に於 て,斯
る イ オ ン化 能 率llll線の 極大 を再 て ゐ な い が,:lisの1刺 旧は 質 飛 分 光 器 の 二 吹 的 妓 梁(生 成 物 の氣
和 に於 け る分 解)を 生 す る爲 と思 はれ る.
衝 撃 電 「門 琶流 が41iV以 上 に 加速 せ られ る と脱 離 プ ロ トン:躍:が更 に 増 大 して,第 六fixJ<が 脱
離 曲 線 に{1ミナ る.こ の電 離llJlに 於 てa,,未 だ9eli起rvh!!;kは求 め られ て ゐ な い.'Patcが 質 『m.:分
光 器 を用 ひ て.そ の電 離 電 曝 を9GV附 近 に於 τ認 め 得 たiこ泄 な い タ}
本 實 駒 よ りす れ ば 可 成 明瞭 な 働 起 函 数 を46V~52Vの 閥 にsznす こ とが 出來 た.更 に 興 味
あ 聞 脚 よ,先 のBI㎝kn・y、T・te等 の 實 験 結 果 に於 て はII,暑{unstable)の 電 離 確 卒 【ま1-1:+
(unstaLleJに 比 して極 め て 小 な る もの と考 へ られ て ゐ るが.本 實 験 結果 に 於 て 、脱 離 曲 線 の 極 大
の 高 さ よ7il;y:し た 雨 電 離 現 象 の電 雛 能 率 の比FiH.,÷(anstabte)離 能 率=llじ+÷ 〔u蝋able)電 離
能 李=4:3と な り,H二 ←ト〔unstablelの 電 離 能 率 は從 來 の實 駒 に 反 し て可ek大 き い琳 が 判 つ た.
土 の股 離 琵測 定 の 際 に 於 け る 一 定 加 連 画 撃霞 子電 流 のu'rftH的 な 墾 動 を,第PgbW,第 刑 瑚及 び
第 六 岡 に示 す.33V以 下 の 加 速 電 子 竃 流 の衝 磐 の際 は.そ の 衙 撃 電 流 の 大 小 に拘 ら す測 定 時
間 中 に電 予電 流 に壁 動 を生 じな い.之 に反 して33vri.一1=の 加 速 電 子 電 流 に よ る術 撃 實駿 に於
て は,測 定 中 衛 撃 電 子 電 流 が 漸 次 培 加 す るの が 見 られ ろ.之 は33V以.eの 加速 電 予電 流 の
衛 撃 に 依 つ て 吸 蒲 水 素 分 子 は ブ`2ト ン歌1ζ脱 離 す る.随 っ て.脱 離 プ ロ トンは 爾 極 間 の'%rllll
荷 をiii和 して 衙 撃 電 子 電 流 を増 加 させ る.こ の様 子 は 第 四 圖 及 び 第 郁 剛 こ於 け る電 子電 流 の
饗 化 よb明 瞭 で あ る.電 子 の 加 速 電 曝 が33V以..ヒ1こ 建 してd、,水 素 の吸 荊 贋 が 存在 しな い
と きば,第 六hlisSL.如G[己 チ 電 流 は 一・定 で あ ろ.之 は プ11ト ンが 脱 離 しな い こ と を示 して
ゐ る.
26)W・lilcakn町,前lll(If)・
:7)J.T.TateandP.'P.SmitlyPkyr.rm.,39,::75(793.3).
TheReviewofPhysicalChemistryofJapanVol.16fNo.3(1942)
isa S'.1SIIiA¥¥'A Vol.YVl
以 一ト,脱 離 曲 線 に 生 じた.5個(第 一,第 二,第 三,r.及 び 第 六)の 極 大 ば1報 散 態 の 吸 着
永素 分 子 の 働 起 に 基 囚 す る もの で,そ の働 起 歌態 ぱ三 重 項 系 及び 不安 定 なli.+及 びH.++欣
態 と して 設 明 出 來 る.而 もそ の働 起 電 料琴は氣 相 水素 分 予 の励 起 電 堅 に比 して大 な る偏 僑 を生
じて ゐ な い.
.水素 分 子4オ ン
併 し,第 四 極ヲ(に關 して 水 素 分 予 の ㌧妄 厭態 よ1)之 に 繍 留 す る 働 起 状態 を 見 出 し得 な い.
随 つ て 第 四.極大 は 水 素 分 子 以 外 のナ1犬熊 の 働 起 に關 聯 す る もの と考 へ ら#tる.水 素 分1'の ボ テ
ン シ ヤ ルdh線 よ り明 らか な 如 く 衙 撃 電 子 の電 子速 度 が15.9P附 近 に蓮 す る と吸 盾 水素 分 子
(L∫9班 尺鰭)は 電 チ の電 離 作 用 に よつ て 水素 分 チ イ オ ン1=`'Flに 電 雌 す る.こ の過 程 は氣 相 水
素 分 子 の揚 介,相 瞥 に 強 くみ らは れ る こ とが 質 彙 分 光器 に よ る實 騎 よ.り知 られ て ゐ るs1吸ryx:
暦 に於 て も同様 な イ オ ン 化現 象 力起 る こ とが 想倒 瞭 る.然 る[ζ著 者の 實 験 に よ る1陀離 曲 線
に は 斯 る電 離 現 象 に 和w.す る脱 離 が 生 じな い.從 っ てsGtl離作 用 に よつ て生 じた 水 素分 子 イ オ
ン(智 罵欺 態)は 吸 着居 に そ の 優,存 在 す る こ とが 想 像 され る.
斯 る吸nf%水 素 分 子 イ オ ン(,姦 欺 態)が 存 在 す#LFYSZ=fヵ1之 に衙 突 して,9ぎII欺 態 師 ち}i,+
〔un5【ablehζ属腱 す る.鋤 この 働 起現 象が 極 大確 牽 を以 て`kナ る電 子 速 度1よ次 の如 く計 算 禺來
る,
吸1u水 素 分 子 のJ1底axe(㌧yの よ りrr.+(nnsrahlelナiた 態 邸:c;f4へ の 働 起 が 極大 の 勘
起 確 拳 を有 す る術 撃電 子 速 度 ぱ38Vで あ る.こ れ は 著 者 の 得 た 第 五 痩大 の 位 置 が 明1.こ示 し●
て ゐ る.
H2+(ーraill:?)の 電 干 項 の 殖 団⊃1は1fi.3Vで あ るか ら,ll巴+(=一ーFl→1`L(2∫1幽)励 起 が そ の
働 起 確 率 の 極 大 を:行す る 爲 の拗 起 エ ネ ルギ ー ば,38-1.`i.3コ22.7Vで あ る.
然 る に實 験 よ り得 た 第 四 極 大 の 働 起電 歴 はszv附 近 で あ る.水 素 秀 子 イ オ ンの 原 子 棲 間 の
平 衡 距 離 が 水 素分 子 の't=衡 距 離 〔〕..5:1に 比Lて 可 成 大 き く1.06A鋤 とせ られ て ゐ るか ら.働
起 電 堅 はa十,r-rayよ りも小 で 實 験 値22Vに 近 づ く.從 つ て 第 四 極 大 は 水 素 分 了イ オ ンの9㌔ 歌
:`Fよ り3∫11肌 態 に 働 起 す る絡 果,こ の 歌態 は 不安 定 で 高 速 度 の 瞭 子 と プ ロ トンに 解 離 す る 爲 に
脱 離 が 生 す る こ と に輝 け る とrへ られ る..白 餓 而 ζ水 素 分 子 イオ ンが 隅ll喪 態1・於 て 存
在 す る こ とが豫 想 せ られ る.こ の 分 子 イ オ ンが 金 鳩 の 炎 面作 川 に よつ て生 じた もの か 或 は電
.子衝 繋 に よつ てJ=fi的 に生 じた か は 更 に研 究 .を要 す ろ.何 れ に して 尋,分f.イ オ ンが 金 届 表 面
艶)11■E⊃ ・S盲翼匹io}1,RPJ,』 配rP毎 管.,3■ 翻 〒(見 豊;311,
四,畳 昌・M・M・D・ ・。 …i.E・C・G・S巳n・ ・k・1稠K・g.F.4i・'S,刃 凧,酪lg32㈹9).
G・Jaf嘩,T..」 ノ羽妙 譜,87ρJ:iJ{19:レ り.
RO)、V曹B匠enknev・ 前 餌1(16)・ .
31)O.¥¥'.Rithardson,'!'rant.Fitmrl.Saa,25,CsSf(19L"J).
TheReviewofPhysicalChemistryofJapanVol.16fNo.3(1942)
To.3 LESORPTIONOb'ALSORB6DGASIiSI31'SLO¥CELECTRONIMPACT 1:ii
に吸謝 生をx,す ることは興味ある事實である.
吸着水素の分子層に就 て
儲 の得た脱離[1磁 の極大の高 さ吻!'は 御 靴 子による脱離肝 救と騨 電子数 の比畑
當する.從 つて脱離現象の鋤起確率に比例するfi:である.併 し本實駒に於て白金表面の吸班
.分子の敏が不irkであるか ら,.吸膚分予と衝 撃霊子の爾突数を決定することは出來ない.斯 る衛
突現象に於ける羅墾}卜牧量(absolutet'icld)を 計算ナろことは不可能である..
今假に白金表面が完全に水素分子の分予贋に.よつてMtは れてゐるもの とすれば.fiat'子 は
悉 く.吸翻 子に衝突するか ら」動鞘 子の数 齢 衙惣 と考 へwoe・ 煉 静 の敏莇.微
㈱ ・決定・鯉 閥 一 イ欝 箋謬 ・計轍 ・・
装置の ビラニゲージを含む部分のTTiji$2(10rc.<<L.て 前記の實蹴 ヤ撃ミ.を用ひて岐 杵水素に
就て..働 起現象のL#1牧 糞;:を計算 して第三}{L示 す.
1冒aLle3層 「1'hc吐τan5i【i`1了■probabill【i鴨ortheelecIrunicGateso正Irydmkenmulccale・
Electronictransition Al.solutecicld.`
▼
一
1∫ 臼 一ウ3Σ。 6,4x10一 証
.】Σ
自 一・3Σ9 9.4xio-s
1甲'欝 → 圧G+(Unst"b!e〕 - ll.:ix10-3
1∫鰐 →.耳 漕(unstable) 9./ix16-5,
以 上 何 れ も極 大 の 励 起 確 輩 に 就 て計 算 した.
水 素 分 子 の1∫g→ 鳳 勘 起 に 於 け る絶 針 牧 量 は 實 駒 的 に 殆 ん ど求 め られ て ゐ.ない.Ramien㎎}
の 實 験 値が 只 一 つ 参 考 に な.るが,10V附 近 に於 て1〔 一_.程度 と報 告 せ.られ て ゐ る.原]㌦ 例 へ
ば.He,ArNe及 びHg等 の 鋤 起 確 奪 に就 てII∫成lj貰 験胸 が 行 は#L,,そ の鋤 起 現 象の 羅 封 牧
量 は5x10ー'~10一'の 程 度 で あ る事 が 帳 告 せ られ て ゐ る.イ オ ン化 現 象 に 於 け る絶 鮒 牧 量鴫
は ユ0一"以 下 の も.のは稀 と思 はれ る.
從つて本顛 ・於て得た雌 臨 棚 女最砒 に 壷 一漏 閾 ・…,吸 着唐・・於け
る電子衝撃による鋤起確率が この様に小 さいのは教め理11{に基くものと考へ られる・
貧一.電 子衝撃の結果、吸着分子が働起 した場合,吸li糊 である白金表面に よつて働起.エネ
ルギーが脱活性せられる.
郷.全 衝突数の計算に當つて白金爽醐 ・船 に練 分子に;fixれ てゐ:るとしたが・..實鰍
廊iに .於ける吸嗣 燦 の密度ば'トで,從 つて爽敵 於ける吸着水素と電子の鈴 陵 蜘 蝉iの 假
32)II.12amien,Z.f'ky;ik,70,..".+i3QOSI).
ss)W.旺a・1e・ ・dK・1温 ・chf,魚 漁'・ 〃d.Aadia・ 厄醗 ・Bd・VI!1(1933)16S・
34)W..i〔 叩1eandK・1・arch壱,.ibiJ,182・
TheReviewofPhysicalChemistryofJapanVol .16fNo.3(1942)
1SR 1'.ISiKAIVA Vol.XVI
定計':7Mlti.t4も小とな り,纏 倣 量.は璽加するもめと:Yへ られ る.
第三 術嬢電子速度の不均一に依ることが考へられる.
併 し励起確率の小なる辮實から 吸着水素分子は多分子居に 吸茄す るのではなく,畢 分子隈
に吸許するζとがfigる.
實bi?'Jt1't(纂七間)に 於て詮 明した如 ぐ,.mt離雌 泉の第五 第六漱 に剛 して電子衝撃實駿
を行ふ場合,水 素を新 しく吸着させた白金面とf,Pよ り蓮績的に電子衙撃實駿 を行つた肖金
而 との蜴合では,そ の脱離曲線の極大の高 さに差 を生 じる.極 大の商 さは,tip確 率及び水素分
子の吸茄密度に關係する.從 つて上の高 さの減少は後者の原閃に基 くものt .L'.13tLる.こ の
揚合に於ても表面の吸藩}甘は軍分子居 と考へる方を安醤とすろ.
(ll
(2)
(3)
(4)
(,)
(f,)
(7)
要 豹
適宙な排氣虞理に依つて、水素のみ.を吸RAL'る 白金面を得た.生 じた水素吸藩暦は軍
分了督 を形成する.
吸着水素分子は'一R歌 態即ち基底電子構造状態に於て,安 定に白金爽而1に存在する.
・螺 分子の電子1髄ll長態は1吸着によつて,ヲ諏 る樋 睦 受けてゐオ歯,
低速電r'i,町撃に依る自金吸着水素分子の脱離機構は,非 弥性衝突の際の分:r'の解離に
よつて運動のエネルギーを有する原子及びプ ロトンを蛮することにノ馳寒肉する.即 ち
水素分7の 取底歌態 より,三 重項系の電干構造歌態,r定 な1..h十〔塁∫II矧疫態及び
H、艸 ・1罐への働起に基 く.
働起分子のエネルギー放出に於て,電 子項 のIntercom6inatiou`‡ 堂 じない.
電子爾撃の結果、生じた水素分子イオン('_ーa>u)は 吸着府 より脱離しない.從 つ
て表而に安定に吸着するもの と.考へられ,第 四極大の成因は,之 が電子衝撃の縞 果更
に2劃 欣態に勧起 して高蓬度の イオ.ン及び原子 を生一tることに基囚する.
吸岸源 予及びプ ロトンはこの方法によつては脱離しない.随 つてその存在は直:接に確
め得ないが.そ の存在ぱ操想爵來る.
本賓験 を行ふに常 り,終 始御懇篤な御指導 を賜はつた堀揚先生に厚 く感謝致 します.
両本研究は交都省科學研究費の一部 を使用 した ものであ る。
東 都 帝 田 大 學 理 學 部
物 理 化.學 研 究 室 (昭 釦17年9月=Ofl受 鱒 .
E
Top Related