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《天津理工大学》 2010年
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Eu原子束缚态及自电离态光谱的研究

谢军  
【摘要】:复杂原子高激发态的研究不仅可以揭示复杂原子的结构和特性而且还可检验量子理论的精确性和有效性,所以具有重要的科学意义。另一方面,这方面的研究对于探索新型激光的机理、促进核能的开发(如:激光分离同位素和惯性约束核聚变)等高科技领域具有广泛的应用价值。Eu原子作为一种典型的复杂原子,具有复杂的电子结构[Xe]4f~76s2,。因其4f支壳层处于半满填充状态,所以4f电子非常活泼并导致其原子光谱非常复杂。因此,开展Eu原子高激发态的研究既具有很高的研究价值又具有一定的挑战性。本文采用分步激发技术,并利用光电离和场电离探测的方式,对Eu原子的奇宇称和偶宇称束缚态和自电离态光谱进行了系统地研究。 首先,本文采用了分步共振激发技术结合光电离探测的方式,对Eu原子奇宇称和偶宇称束缚态光谱进行了研究。通过对所得光谱的研究和分析,本文不仅测得了这些激发态的能级位置、谱线跃迁的相对强度等参数,而且通过采用不同的激发路经并结合偶极跃迁的选择定则,分析并确定了各原子态的总角动量。 其次,本文先通过分步共振激发技术制备了Rydberg原子,然后利用场电离的探测方式获得了Eu原子的4f~76s~(9S)np系列束缚Rydberg态光谱。通过对实验结果的细致分析,本文识别出了收敛于第一电离限4f~76s 9S4的4f~76s~(9S)np J=5/2, 7/2和9/2三个Rydberg系列,并给出了各个系列原子态的能级位置、主量子数以及量子亏损等数据。 最后,本文还通过分步共振激发并采用自电离的方式研究了Eu原子的4f~76s(~7S)np自电离Rydberg态光谱。根据自电离峰的中心位置和相对强度等信息,本文识别出了4f~76s(~7S)np J=5/2和7/2两个自电离Rydberg系列,并报道了这两个系列(n=13-55)原子态的能级位置、有效量子数、量子亏损以及自电离峰的宽度等信息,并对其线型进行了分析。 总之,本工作运用了多种激发路径并结合不同的探测方式,系统地研究了Eu原子的高激发态光谱。不但证实了许多文献中的结果,而且还发现了许多新的高激发态能级。这些结果的获得不仅丰富了Eu原子光谱的数据信息,而且能够为复杂原子理论的研究提供了数据支持,将促进新量子理论在复杂原子体系的发展。
【学位授予单位】:天津理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O562

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