Eu原子4f76p3/2ns态的自电离光谱及其动力学特性

摘要

自电离态的光谱代表自电离的总截面，而自电离衰变分支比(branching ratio,BR)和弹射电子角分布(angular distribution,AD)分别表示自电离的部分截面和微分截面。无论是研究自电离总截面还是部分截面和微分截面，都可以深化对原子结构和特性的认识。本文采用孤立实激发(isolated core excitation,ICE)和速度影像(velocity map imaging,VMI)技术，对稀土Eu原子4f76p3/2ns(n=7,8)自电离态的光谱以及自电离过程的动力学特性进行了系统的研究，其中自电离过程的动力学特性包括自电离衰变的BR和弹射电子的AD。 首先，运用ICE技术将Eu原子从基态4f76s2经中间态4f76s6p激发至4f76sns Rydberg态,再将其激发至4f76p3/2 ns自电离态。且在该实验中，控制三束激光的偏振方向与电场方向平行或垂直，分别满足|ΔM|=0或|ΔM|=1定则。由于处于自电离态的Eu原子非常不稳定，会向能量较低的4f76p1/2+,4f75d+或者4f76s+离子态衰变，并且伴随着电子的弹出。此时，既可以探测上述自电离过程的离子信号，测量Eu原子自电离态的光谱；又可用VMI技术收集上述自电离过程的电子信号，研究其BR和AD。 其次，对Eu原子4f76p3/2 ns（n=7,8）态的自电离光谱及其动力学特性进行了详细地分析与讨论。通过对4f76p3/2 ns（n=7,8）态的自电离光谱进行了不同的线型拟合，可以获得相关光谱的重要信息，例如线形、线宽和能级位置等。还研究了不同激光偏振方向对其的影响，依据光谱的偏振效应可以辨别出一些自电离态的总角动量的值，以及光谱的线宽等重要信息。在此基础上，进一步分析与讨论了BR和AD的变化情形，并且探论了它们与光谱之间的关系。此外，依据衰变到不同离子态BR的变化范围，研究了Eu+粒子数反转的条件，以及依据不同 AD的变化，可为新量子理论的发展提供一些实验支撑。

目录

声明

第一章 引言

1.1 Eu原子自电离过程的研究意义及现状

1.2本论文的研究内容

第二章 实验

2.1实验原理

2.2实验装置

2.3实验方案

2.4数据处理方法

第三章 4f76p3/2ns 自电离态的光谱

3.1 4f76p3/27s 自电离态的光谱

3.2 4f76p3/28s自电离态的光谱

3.3本章小结

第四章 4f76p3/2ns态的自电离衰变分支比

4.1 4f76p3/27s自电离衰变分支比

4.2 4f76p3/28s自电离衰变分支比

4.3本章小结

第五章 4f76p3/2态的自电离弹射电子角分布

5.1 4f76p3/27s态的自电离弹射电子角分布

5.2 4f76p3/28s态的自电离弹射电子角分布

5.3本章小结

第六章 总结

6.1本文研究结论

6.2主要创新之处

6.3未来研究方向

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢