Ring-downパルス圧縮ATR-ステツプスキヤン時間分解-FT-IR/2D-IR法 の評価と高分子材料の構造ダイナミクスの可視化（続） : Fresnel多重反射モデルによるスペクトルシミュレーションと実測との対比

摘要

要旨前報告でRing-downパルス压縮ATR-スチップス キャン時間分解-FT-IRを開発した．今问，この新しい手法 の基礎的な特性を把握するため，高密度ポリエチレンフィ ルムを試料に用いて，2917???～2847cm~(-1)付近に観測される CH_2仲縮動吸収带域におけるRing-downパルス圧縮応答 状態を観測した．得られたスペクトルは，Fresnelの多重反 射モデルによるスぺクトルシミユレーションを利用して検 討し，新法の背後にある物理現象の解明を行った．その 結果，ATR法に固有な屈折率異常分散の影響によって応答 強度比が変化するケースがあり注意を要することがわかつ た．また，プリズム自体の屈折率変動の影響が，おもに基 音周波数にのみ影響を与えることがわかった．すなわち， 倍音成分をおもに解析することで，測定に関係ない余計な 影響を回避できることが判明した．また高周波数域で観測 される倍成分は，吸収のない粘弾性体や，ピエゾおよびおもりによる共振振動圧縮単独では生じないことがわかった．本 手法では主としてRing-downパルス'十:縮による観測分子の配向· 再配向プロセスにおける双極子モーメントの非線形応答を観 測していると考えられることから，新しい非線形分光法としての可能性が見いだされた．%Previously, a pulse-induced ring down dynamic compression ATR step scan time-resolved FT-IR system had been developped by us. To obtain a basic analytical understanding of the present method, further studies have been carried out using a high density polyethlene film. Dynamic compression difference ATR spectra of the CH_2 stretching vibration regions (2917-2847 cm~(-1)) have been explored. As compared with spectral simulations based on a Fresnel multiple reflection model in the same region, the effect of the refractive index is revealed in there] at ive intensity of CH_2 symmetric and anti-symmetric stretching vibrational bands. We have further found that obtained dynamic difference spectra are including many overtone signals, which are not involved in the original ring down compression signals generated among piezo electric actuator, inertia, and visco-elastic materials. Since the results are considered to be related to detecting non-linear components of molecular (functional) dipole moments, we suggest that this method is providing a potentially new mode of non-linear spectroscopy.