超冷里德伯原子場電離光譜及其向等離子體的演化.pdf

1、從上世紀(jì)90年代實(shí)現(xiàn)激光冷卻與俘獲原予以來，科學(xué)家開拓了許多原子，分子和光物理研究的新領(lǐng)域、新內(nèi)容和新方法。因而利用冷原子樣品來研究里德伯原子也成為必然。
　　由于里德伯原子的最外層電子處于高激發(fā)態(tài)而具有一些與眾不同的性質(zhì)。如大電偶極矩、長壽命、能級間隔小等特點(diǎn)，成為人們感興趣的研究對象。將激光冷卻與俘獲的冷原予激發(fā)到高激發(fā)態(tài)，可以形成溫度為μK量級，密度為109cm-3的超冷里德伯原子。超冷里德伯原子在實(shí)驗(yàn)所感興趣的時(shí)間尺度下幾

2、乎是靜止不動的，原子之間的相互作用將幾乎不受熱運(yùn)動的影響，產(chǎn)生了許多有趣的現(xiàn)象。
　　本文系統(tǒng)的闡述了里德伯原子的產(chǎn)生以及探測方法，在超高真空系統(tǒng)中冷卻并俘獲了堿金屬Cs原子，在此基礎(chǔ)上利用雙光子激發(fā)獲得了超冷里德伯原子，利用場電離的方法電離里德伯原子，用MCP對離子信號進(jìn)行探測，得到了Cs里德伯原子的能級譜圖，并對Cs里德伯原子向超冷等離子體的自發(fā)演化進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。本文的主要內(nèi)容如下;
　　首先，對里德伯原子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)

3、，產(chǎn)生和探測方法加以系統(tǒng)的介紹，并對超冷里德伯原子的研究現(xiàn)狀和發(fā)展情況進(jìn)行概述。
　　第二，以雙光子激發(fā)過程為主線，介紹了我們的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括第一步激發(fā)的磁光阱系統(tǒng)和第二步激發(fā)的染料激光器。
　　第三，詳細(xì)介紹Cs里德伯原子的場電離光譜。研究DC Stark效應(yīng)對電離閾值的影響，并獲得里德伯原子能級的離子譜圖。
　　第四，研究Cs里德伯原子向超冷等離子體的自發(fā)演化過程，并給出初步的初始電離機(jī)制。
　　本論文有以下