導入
| 塩化キセノン | |
|---|---|
| 一般的な | |
| CAS番号 | 55130-03-5 |
| 笑顔 | |
| インチチ | |
| 化学的性質 | |
| 生のフォーミュラ | ClXeXeCl |
| モル質量 | 166.746 ± 0.008 g mol -1 |
塩化キセノン(XeCl) は、1970 年代に発見された励起錯体分子で、医療で広く使用されているエキシマレーザーの基礎となっています。発光波長は308 nmです。これは、状態 B から弱く束縛された基底状態X への遷移に対応します。 345 nmでの状態 C から状態 A への連続など、より強度の低い他の遷移も観察されており、よりまれには、より高い状態である状態 D から基底状態に向かう遷移も観察されています。
歴史的に、その合成が初めて行われたのはカンザス州立大学であり、その存在はスペクトルの観察によって証明されました。その存在は長い間計画されていました。実際、励起されたキセノンはアルカリ金属と同様の電子配置を持つことがわかっています。したがって、励起されたキセノンがハロゲンと分子を形成できることは論理的でした。この状況は20世紀初頭にすでに予想されていました。 XeCl を合成する最初の試みは 1933 年に 2 人のアメリカ人研究者ヨストとケイによって行われました。これは、石英製で308 nmで強く吸収するチューブが使用されたために中止されました。
関係する現象は短時間 (数ナノ秒) であるため、その反応速度図は、分子の生成と消滅の両方の観点から非常に複雑です。
塩化キセノン分子には、主に XeCl と Xe 2 Cl の 2 種類があります。
導入
電子励起状態でのみ安定な分子は、同核分子の場合はエキシマーと呼ばれ、分子が異核分子の場合はエキシプレックスと呼ばれます。励起錯体分子の重要なクラスは、RgX と呼ばれる希ガスハロゲン化物です。これらの分子は、エネルギーが数 eV の光子を放出することで脱励起します。これは、生成される光の波長が可視または紫外線の範囲にあることを意味します。これらの分子の形成につながるガスまたはガスの混合物は、反転分布が直接得られるため、準理想的なレーザー媒体を構成します。基底状態の不安定な性質によるもう 1 つの結果は、エキシマーまたはエキシプレックス種自体がレーザー媒質を構成せず、外部励起 (放電、電子ビーム、マイクロ波、アルファ粒子など) によってリアルタイムで生成される必要があることです。 。励起錯体の生成には、ハロゲン供与体と希ガスという少なくとも 2 つのガスを使用する必要があります。ただし、表1 に示すように、すべての希ガスハロゲン化物分子が必ずしもレーザーの開発につながるわけではありません。また、それらの一部は存在しない可能性もあります。これらの分子とその応用は、すでにいくつかの書誌更新の対象となっています。最近の進歩を考慮すると、この古い研究は更新される必要がありますが、すべての RgX に関連するすべての結果を完全に分析するには、今日では膨大すぎるでしょう。これには、希ガスハロゲン化物の単一ファミリーに限定する必要があります。塩化キセノンレーザー技術とその応用に関するレビュー記事がいくつか出版されています。一部の著者は、希ガスハロゲン化物の中で最も複雑なレーザー媒質の反応速度をできるだけ正確に知ることの重要性を強調しています。しかし、最近の結果により、レーザー環境の物理化学についての理解が深まりました。それらをここにまとめて、私たち自身の経験に基づいて分析することを提案します。分光分析は、エキシプレックスレーザーの光生成の波長範囲である可視〜近紫外領域に限定されます。二元（キセノン/塩素供与体）または三元ガス混合物のみを検査します。後者の場合、バッファガスと呼ばれる 3 番目のガスが他の 2 つのガスに追加されます。それは一般にRgで表される希ガスです。多くの塩素供与体が使用されています。しかし、ここでは、レーザーで使用されるHClと CCl 4 、および、たとえば図 1 に示されているプロセスに従ってレーザー媒体内で形成される Cl 2のみに興味を持ちます。レーザー用途で最も興味深い塩化キセノン分子、つまり XeCl と Xe 2 Cl については、混合ガス中で形成される可能性のある他の分子 (XeH、XeCl 2 、XeHCl など) や液体中で得られる結果については説明しません。またはソリッドステートは、対象者に直接関心のある情報を提供する場合に限ります。この記事は、レーザー分野と他の分野の両方でこれらの分子の応用に取り組む研究者のための合成ツールとなることを目的としています。実際、我々は最近、低圧でのキセノン/塩素ドナー混合物中での放電からのインコヒーレント光源の実現可能性を示しました。これらの放電ランプは、信頼性が高く、操作が簡単で、低コストであるため、少なくとも特定の用途では、レーザー光源の直接の競合製品となります。塩化キセノンの起源の歴史から始めましょう。次に、XeCl と Xe 2 Cl について、分子の構造、生成と消失の経路を順に示します。
