Paul阱中基态低能多离化Fen+(n=1-3)离子的存储及反应特性

利用垂直交叉的激光束在Paul阱中溅射固体铸铁(FeC)靶,产生了低能多电荷铁离子Fen+(n=1-3),得到了Fe3+离子在本底气压为3.0×10-7Pa下的衰减速率(0.96s-1)以及在1.3×10-5Pa下和中性气体分子N2的反应产物.     

Paul阱中存储离子的研究

根据Paul离子阱结构及电场分布特点,列出阱内离子运动方程并求解,对其中离子运动、硅团簇离子碰撞解离反应进行了分析.     

Paul阱中3—20个离子的有序构形

用分子动力学方法和ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法相结合，模拟了Ｐａｕｌ阱中离子体系的阻尼冷却，系统地得到了３～２０个离子的有序构形。结果表明：离子的晶相结构随着离子数目的增加呈现出有规律的变化；同时，晶相结构的有序构形与囚禁场的赝势阱形状具有几何相似性的关联。     

Paul阱中囚禁的低能Ar2+离子与Ar的电荷转移

在Paul阱中产生并选择囚禁了单一的Ar2 离子,得到低能Ar2 与Ar的电荷转移速率系数为5.84(0.677)×10-10cm3·s-1及其零氩气压强下的离子衰减速率为0.46 s-1,为下一步进行多电荷离子的亚稳态寿命研究提供了有价值的实验参考数据.     

Paul阱中离子云囚禁时间的分析

结合缓冲气体Ｈｅ对囚禁离子云Ｎ＾＋２的冷却实验结果，给出了在综合考虑射频加热和缓冲气体冷却效应情形下，阱中囚禁离子数随时间变化的理论模型。讨论了Ｐａｕｌ阱中的加热数，γ，离子云温度Ｔ，随机为力涨落Ｄ等参数对囚禁时间的影响。     

Paul阱中两个超冷离子的量子统计特性

讨论两个囚禁在Ｐａｕｌ阱的对称轴上的超冷离子的量子统计特性，可以发现，它们的稳定囚禁不仅与阱的稳定区有关，而且与它们自身的自旋和电荷数大小有关。     

NO(3+1)共振增强的多光子离化谱

用皮秒脉冲高功率Nd∶YAG激光器抽运的光学参量发生/放大器作激发源,获得了NO分子在420～500 nm波长范围内的多光子离化谱,光谱图呈现分离谱的特征,表明在该波长区间NO分子以多光子共振方式离化。离化信号随激光强度的近四次方变化关系表明,在420～500 nm波长范围内NO分子吸收4个光子而离化。通过对谱线的标识,首次分离出NO分子以E 2Σ激发电子态为中间共振态的(3+1)多光子离化光谱序列,由谱线序列峰值波长得到NO分子E 2Σ电子态的振动常数,从而实现了采用多光子离化技术对该态能级结构的实验研究。     

电子束离子阱光谱标定和Ar13+离子M1跃迁波长精密测量

高电荷态离子精细结构跃迁波长的精密测量不仅可以检验量子电动力学(quantum electrodynamics,QED)效应、电子关联效应等基本物理模型,还能够为天体物理、聚变等离子体物理甚至高电荷态离子光钟等研究提供关键原子物理数据.本工作基于复旦大学现代物理研究所的高温超导电子束离子阱(SHHtscEBIT)装置,搭建了一套新的光谱校刻系统,并结合内校刻与外校刻的方法对其光谱波长测量的不确定度进行了评估,新的光谱校刻系统在可见光波段引起的波长不确定度最低达到0.002 nm.在此基础上,使用SH-HtscEBIT装置结合新的校刻系统开展了Ar1³⁺离子1s²2s²2p²P_1/2—²P_3/2磁偶极跃迁(M1)波长的精密测量,实验测得该跃迁波长为(441.2567±0.0026) nm,是目前SH-HtscEBIT上测量精度最高的实验结果,为下一步开展高电荷态离子超精细分裂和同位素位移等精密测量实验奠定了基础.     

类氦离子(Z=3～16)的光谱数据及Mg的高阶离化势的多组态相对论计算

根据相对论多组态理论,采用“多功能相对论原子结构计算程序”GRAS P2(1992),计算了类氦离子(Z=3-16)的1s2(1S0)-1s2p(1P1),1s2( 1S0)-1s3p(1P1)的跃迁波长、自发跃迁系数、加权振子强度和Mg的各阶 电离势,其中考虑了电子相关能。计算得到的各值与实验值和文献值进行比较。     

低能电子碰撞He+(e,2e)反应绝对三重微分截面的理论研究

利用Berakdar和Briggs对BBK波函数Sommerfeld参数的修正结果，即考虑第三个粒子存在对两个粒子间相互作用的影响，考虑了入射道的库仑相互作用及出射粒子的交换对称性，计算了在共面等能分配几何情况下低能电子碰撞He⁺(e,2e)反应绝对三重微分截面.结果表明，入射道库仑场对较低的入射能量及小的碰撞参数的三重微分截面影响较大. 关键词：     

Paul 阱中共面三离子的量子力学问题

对Paul阱中共面三离子体系作了研究,通过分析其总角动量L=2时的情形单体密度和形状密度,确定了体系的结构和内部运动情况,并与总角动量L=0和经典情形进行了比较。     

Paul阱中一维两离子系统的能带结构

利用熟知的级数截断方法，设计数值程序计算了线形Paul阱中库仑关联的两离子系统Schrdinger方程的精确解，得到接近目前离子阱实验能够实现的阱频下系统分立的运动态波函数和能谱，它们对应于阱频值的一个无穷可数的点集.在该点集内两相邻点之间连续变化阱频，由量子微扰法得到以精确分立谱为基础的能带结构，包括较宽的能隙和较窄的带宽.能带结构的存在将影响以该系统为基础的量子逻辑操作和激光边带冷却等问题，应该在实验研究中加以考虑.     

Axial resonances of Ar + ions observed in a linear Paul trap

Non-neutral plasmas composed of 10⁶ to 10⁷ Ar⁺ ions were confined in a linear Paul trap which had a non-harmonic electrostatic potential in axial direction. Axial resonances were observed by applying additional RF electric field and detecting axially ejected ions. It was found that the resonance frequencies shifted as a function of the ion number, the amplitude of additional RF electric field, and the applied electrostatic potential for the axial confinement.      

Paul阱中共面两离子系统的能量本征态

通过对Paul阱中共面两离子体系的研究，考虑共面两离子在Paul阱中库仑关联，得到了两离子系统Schrdinger方程的精确解；椐方程的精确解，分析了质心能级简并情况，计算了两离子的平衡距离和低能级的几个态函数，设计程序作出了质心径向概率分布图. 关键词： Paul阱 两离子 共面 量子逻辑操作     

共面两囚禁离子体系精确的量子运动

研究Paul阱中共面两离子体系精确的量子运动. 在考虑库仑关联的条件下，得到了系统Schr?dinger方程的精确解和以此为基础的微扰解，包括精确的离散本征态和本征能量，以及近似的分段连续谱和能带结构. 以低能级的几个态为例，用数值方法计算了两离子间的平均距离，并绘出了两离子的概率分布图. 关键词： Paul阱 共面两离子 平均距离 能带结构     

Solitary waves in a long structure of charged particles confined in the linear Paul trap

This paper demonstrates the possibility of generation of density waves in the form of individual humps in a long structure of the one-component Coulomb system of dust particles confined in the linear Paul traps in air under normal conditions Our numerical simulations by particle-in-cell method support this possibility. Physical possibility of analogous the hump density waves (caustics) is discussed by V.I. Arnold in his book ‘Catastrophe Theory’ and is caused by the nonuniform velocity distribution of dust particles.     

类铍离子1s~22snp~3P(n=2～6,Z=5～8)态能级和精细结构参数的理论计算

在准相对论框架下,以多电子原子精细结构哈密顿的球张量形式为基础,借助不可约张量和角动量耦合理论,导出类铍离子1s22snp(n=2-6)3P态精细结构(包括自旋-轨道相互作用、自旋-其它轨道相互作用和自旋-自旋相互作用)和精细结构参数的解析表达式,并利用我们所开发的程序,对各项进行了具体地计算,计算结果与文献符合地较好.     

Resonant electron impact excitation of highly charged Fe ions studied with a compact electron beam ion trap

We present extreme ultraviolet spectra of 3s3p–3s3d transitions in Fe¹⁴⁺ observed with a compact electron beam ion trap. The contributions of indirect excitation via a metastable state and resonant excitation are studied by observing the electron energy dependence of the spectra for the energy range of 60–210 eV. The results indicate that the 3s3d ¹D₂ level is directly excited from the 3s² ground state whereas the 3s3d ³D₃ level has a large contribution of the indirect excitation via the 3s3p ³P₂ metastable state. Comparisons with the theoretical excitation cross sections including MNn resonant excitations show good qualitative agreement with the experimental results for the electron energy dependent features.