Sm原子的高激發(fā)態(tài)光譜及其特性研究.pdf

1、開展稀土元素高激發(fā)態(tài)的研究不僅是原子物理學(xué)、天體物理學(xué)、等離子體物理學(xué)等領(lǐng)域的重要課題，而且在許多高科技領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用價值，如激光分離同位素、新型激光器的開發(fā)以及自電離無反轉(zhuǎn)光放大等。Sm原子作為一種典型的稀土原子，因具有未填滿的4f殼層，其原子結(jié)構(gòu)很不穩(wěn)定導(dǎo)致其光譜非常復(fù)雜，所以其高激發(fā)態(tài)的光譜和特性很值得研究。本文對Sm原子的束縛態(tài)和自電離態(tài)這兩類高激發(fā)態(tài)的光譜和特性進行了系統(tǒng)而深入的實驗研究。
　　 對束縛態(tài)，采用自電

2、離探測和直接光電離探測方法對其進行了系統(tǒng)研究。當采用自電離探測方法時，我們固定第一束激光和第三束激光的波長，掃描第二束激光的波長。第一束激光的波長固定在4f66s2→4f66s6p共振躍遷處，第三束激光的波長固定在4f66s+→4f66p+或4f66s+→4f55d6s+共振躍遷附近，第二束激光的波長在400nm到700nm范圍內(nèi)掃描。當采用直接光電離探測方法時，第一束激光的波長固定在4f66s2→4f66s6p共振躍遷處，第二束激光的

3、波長進行寬波段掃描，將處在4f66s6p態(tài)的Sm原子進一步激發(fā)到偶宇稱高激發(fā)態(tài)上后再吸收一個同樣波長的光子，以達到光電離探測的目的。我們不僅獲得了這些高激發(fā)態(tài)的能級位置、強度、角動量等信息，而且通過兩種方法的比較將同一能域的Rydberg態(tài)和價態(tài)區(qū)分開來。
　　 對自電離態(tài)，采用三步孤立實激發(fā)(ICE)技術(shù)對其進行了系統(tǒng)研究。這些自電離態(tài)屬于4f66pnl或4f55d6snl(l=0，2)組態(tài)，它們是通過固定前兩束激光的波長使原

4、子在Rydberg態(tài)上布居，然后在4f66s+→4f66p+或4f66s+→4f55d6s+共振躍遷附近掃描第三束激光的波長得到的，按照不同的離子實躍遷可以對所得的自電離態(tài)進行分類。大多數(shù)情況下，自電離光譜呈現(xiàn)對稱的Lorentz線形，通過Lorentz線形擬合，我們很容易地得到這些態(tài)的能級位置和寬度。另外，我們也研究了這些自電離態(tài)的組態(tài)相互作用、自電離速率等光譜特性。
　　 總之，本工作系統(tǒng)研究了Sm原子的兩類高激發(fā)態(tài)的光譜，