Eu原子高激發(fā)態(tài)光譜及壽命的研究.pdf

1、復(fù)雜原子高激發(fā)態(tài)的研究，不僅可以揭示復(fù)雜原子的結(jié)構(gòu)和特性，而且還可檢驗量子理論的精確性和有效性，具有重要的科學(xué)意義。另一方面，這方面的研究對于探索新型激光的機理、促進核能的開發(fā)(如：激光分離同位素和慣性約束核聚變)等高科技領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價值。Eu原子作為一種典型的復(fù)雜原子，具有復(fù)雜的電子結(jié)構(gòu)[Xe]4f76s2。因其4f支殼層處于半滿填充狀態(tài)，所以4f電子的參與將導(dǎo)致其原子光譜非常復(fù)雜。因此，開展Eu原子高激發(fā)態(tài)的研究既具有很高的研

2、究價值又具有一定的挑戰(zhàn)性。本文采用分步激發(fā)技術(shù)，并利用光電離和場電離探測的方式，對Eu原子的奇宇稱和偶宇稱束縛態(tài)和自電離態(tài)光譜進行了系統(tǒng)地研究。
　　 首先，本文利用共振激發(fā)技術(shù)和電場電離(EFI)方法，研究了Eu原子偶宇稱高激發(fā)態(tài)。先用兩束染料激光將Eu原子從基態(tài)4f76s2(8S07/2)經(jīng)4f76s6p(10P9/2或10P7/2)態(tài)激發(fā)至4f76s7s(8S07/2或10S09/2)態(tài)；再掃描第三束染料激光的波長，使其在

3、45525 cm-1至45707 cm-1能域內(nèi)的偶宇稱高激發(fā)態(tài)上布居；最后，用高壓脈沖電場使處于這些態(tài)上的原子電離。本實驗共探測到89個態(tài)，經(jīng)過理論分析與文獻對比，確定了它們的主量子數(shù)和量子虧損，認定它們屬于4f76s(9S)np(8pJ或10PJ)Rydberg系列。另外，本文還對Eu原子的第一電離限進行了修正，并解釋了在其附近產(chǎn)生的一個寬峰的物理機制。
　　 其次，通過分步共振激發(fā)技術(shù)制備Rydberg原子，利用延遲脈沖場

4、電離方法，測量了Eu原子的4f76s(9S)np系列部分束縛Rydberg態(tài)的壽命。
　　 最后，本文還通過分步共振激發(fā)研究了Eu原子的4f76s(7S)np自電離Rydberg態(tài)光譜。根據(jù)自電離峰的中心位置和相對強度等信息，識別出4f76s(7S)np自電離Rydberg系列，并報道了各態(tài)的能級位置、有效量子數(shù)、量子虧損等信息。
　　 總之，本工作運用了多種激發(fā)路徑并結(jié)合不同的探測方式，系統(tǒng)地研究了Eu原子的高激發(fā)態(tài)的