Eu原子4f~76p_(1/2)ns自电离过程的动力学特性

采用孤立实激发与速度影像技术相结合的方法,研究了Eu原子4f~76p_(1/2)ns(n=7,9)自电离过程的动力学特性,包括弹射电子的角分布和向各离子态衰变的分支比.首先,采用孤立实激发技术将Eu原子分步从基态4f~76s~2经中间态4f~76s6p激发至4f~76sns Rydberg态,并通过第三步跃迁4f~76s~+→4f~76p_(1/2)~+。将其激发至4f~76p_(1/2)ns自电离态.其次,运用速度影像技术对上述自电离过程进行探测,并通过一系列数学变换计算出该过程的弹射电子的能量分布和角向分布本文不仅分析和比较了各个态自电离衰变的分支比和各向异性参数随光子能量的变化规律,还深入讨论了它们与自电离光谱之间的对应关系.最后,依据自电离衰变的分支比,探讨了实现Eu离子粒子数反转的可能性,为实现自电离激光器提供了有价值的信息     

Eu原子4f~76p_(3/2)ns自电离衰变分支比和弹射电子角分布

首先运用孤立实激发技术将Eu原子从基态4f~76s~(28)S_(7/2)经中间态4f~76s6p共振激发到4f~76sns Rydberg态,然后再将其进一步激发至4f~76p_(3/2)ns(n=7,8)自电离态.其次,采用速度影像技术对Eu原子自电离弹射出的电子进行探测,以便来研究自电离衰变分支比和弹射电子角分布.在研究自电离衰变分支比时,重点讨论了粒子数反转的可能性,并依据此现象可为实现自电离激光器提供有价值的信息.另外,还探讨了各向异性参数对弹射电子角分布的影响;以及在Eu原子不同自电离几率位置处,讨论了弹射电子角分布形状的变化情况.     

Eu原子4f~76p_(3/2)6d自电离过程的动力学特性

采用孤立实激发技术(isolated-core excitation, ICE)及速度影像技术(velocity-map imaging,VMI),研究了Eu原子4f~76p_(3/2)6d自电离过程的动力学特性.孤立实激发技术用于将Eu原子从基态4f~76s~(2 8)S_(7/2)经中间态4f~76s6p激发到4f~76s6d里德堡态,然后将其进一步激发至4f~76p_(3/2)6d自电离态;速度影像技术用于探测其自电离过程的动力学特性,从而获得自电离衰变的分支比(branch ratio, BR)和弹射电子的角分布(angular distribution, AD).自电离衰变的分支比代表离子的能量分布,从中获得VMI影像的径向信息;而通过各向异性参数描述的弹射电子的角分布揭示了VMI影像的角向信息.此外,讨论了自电离衰变分支比和弹射电子角分布在整个自电离共振能域内的变化情况.基于4f~76s~+和4f~75d~+两个离子态的分支比,讨论了实现Eu离子粒子数反转的可能性.     

铕原子4f~76p_(3/2)nd自电离态的光谱(英)

利用三步三色孤立实激发技术(ICE),系统地研究了铕原子4f~76p_(3/2)nd自电离态的光谱,同时首次研究了激光偏振对复杂原子的光谱的影响。为了研究铕原子4f~76p_(3/2)nd自电离态的光谱,首先设计并采用了不同的激发路径,分别将原子布居到同一高激发能域并探测它们在该能域的自电离光谱。通过比较这些光谱的异同并结合上述激发路径所对应的跃迁选择定则,便可唯一地确定这些高激发态的总角动量。为了研究激光偏振对铕原子的影响,设计并使用了两种偏振组合:三步激光都是垂直(πππ),三步激光都是平行(σσσ)(激光偏振方向相对于探测器垂直或平行)。为了得到有偏振影响的光谱,分别使3部激光器处于同一偏振,依次对铕原子进行激发,激发路径与终态同上。通过对同一路径不同偏振下的光谱的比较,发现仅能确定极少数的高激发态的总角动量,同时在光谱中一些峰独立于另一偏振光谱存在。     

用速度影像法研究Eu原子4f~76p_(1/2)8s自电离态的弹射电子角分布

采用速度影像技术研究了Eu原子4f76p1/28s自电离态的弹射电子角分布,能量覆盖了60600.0~61860.2cm-1的范围。实验采用三步孤立实激发方法分步从基态4f76s28S7/2经中间态4f76s6p 6P5/2激发到4f76s8s8S7/2Rydberg态上,然后将其进一步共振激发至4f76p1/2(J=3)8s和4f76p1/2(J=4)8s自电离态。根据所用的激发路径及其选择定则可以得出自电离态的总角动量的可能取值;通过自电离过程的能量守恒,角动量守恒和宇称守恒原理推测出其向不同离子终态衰变所对应的弹射电子的能量范围和特性。利用电子透镜对上述自电离过程中产生的弹射电子进行聚焦和成像,通过位置敏感探测器对其动能进行分辨,运用速度影像技术进行数学变换和计算得到弹射电子的角向分布。同时,通过调谐第三步激光的波长,得出了角分布和各向异性参数随光子能量的变化规律,并给出了相应的物理解释。     

Eu原子4f~76snlRydberg态的研究

利用三步双色共振激发技术和三步三色孤立实激发技术,系统地研究了铕原子在42250—44510 cm~(-1)能域内的光谱特性,提供了该能域内56个束缚高激发态的光谱信息.为了能确定这些态的光谱归属,进行了两方面的探索:第一,观察能否利用孤立实激发技术,把处于这些态上的铕原子进一步共振激发到自电离态,从而推断这些态属于单电子激发的束缚Rydberg态还是属于双电子激发的价态,并对Rydberg态的电子组态进行了光谱确认;第二,通过计算这些态相对于各个电离阈的量子亏损并观察它们分别收敛于哪个电离阈,以便获取其主量子数的信息.最后,设计并采用了三种不同的激发路径,分别将原子布居到同一高激发能域并探测它们在该能域的光电离光谱.通过比较这些光谱的异同并结合上述激发路径所对应的跃迁选择定则,便可惟一地确定这些高激发态的总角动量.研究发现:所探测到的高激发束缚态只有三个属于单电子激发的束缚Rydberg态,其余都是价态.本文确定了这三个Rydberg态的电子组态和原子状态.     

铕原子4f76p3/2nd自电离态的光谱

利用三步三色孤立实激发技术(ICE),系统地研究了铕原子4f76p3/2 nd自电离态的光谱,同时首次研究了激光偏振对复杂原子的光谱的影响.为了研究铕原子4f76p3/2 nd自电离态的光谱,首先设计并采用了不同的激发路径,分别将原子布居到同一高激发能域并探测它们在该能域的自电离光谱.通过比较这些光谱的异同并结合上述激发路径所对应的跃迁选择定则,便可唯一地确定这些高激发态的总角动量.为了研究激光偏振对铕原子的影响,设计并使用了两种偏振组合:三步激光都是垂直(πππ),三步激光都是平行(σσσ)(激光偏振方向相对于探测器垂直或平行).为了得到有偏振影响的光谱,分别使3部激光器处于同一偏振,依次对铕原子进行激发,激发路径与终态同上.通过对同一路径不同偏振下的光谱的比较,发现仅能确定极少数的高激发态的总角动量,同时在光谱中一些峰独立于另一偏振光谱存在.     

用速度影像技术研究Eu原子6p_(1/2)8s的自电离衰变的分支比

本文采用速度影像技术对Eu原子的自电离弹射电子的动力学过程进行了系统研究.实验采用三步孤立实激发方法分步从基态4f76s6s8S7/2经中间态4f76s6p6P5/2激发到4f76s8s8P7/2Rydberg态上,然后将其进一步共振激发至4f76p1/2(J=3)8s和4f76p1/2(J=4)8s自电离态.根据所用的激发路径及其选择定则可以得出自电离态的总角动量的可能取值;通过自电离过程能量守恒和角动量守恒原理推测自电离衰变对应的离子终态信息.利用电子透镜对上述自电离过程中产生的弹射电子进行聚焦和成像,通过位置敏感探测器对其动能进行分辨,运用速度影像技术进行数学变换和计算得到弹射电子的能量分布,分析并给出Eu原子自电离衰变分支比.同时通过调谐第三步激光的波长,得出了分支比随光子能量的变化规律,探讨了实现Eu离子粒子数反转的可能性.     

Sr原子5p_(1/2)ns系列自电离谱的观察和测定

本文报道了用孤立实激发的方法,对Sr的5p_(1/2)ns系列自电离谱的观察。测定了Sr的5p_(1/2)ns系列八个态的能级、量子亏损和线宽。     

钡原子6p3/2ns自电离里德伯态的研究

用激光多步激发技术研究了处于６ｐ１／２电离限以下的６ｐ３／２ｎｓ自电离态的光谱。并利用最 Ｒ矩阵的计算结果,结合多通道量子亏损理论进行了理论分析,理论结果与实验光谱相符合。     

铕原子4f76pns系列自电离态的光谱和动力学过程

通过共振激发技术和速度影像法对铕原子4f⁷6pns（n=7,8）自电离态进行了系统性的研究。首先采用三步共振激发技术探测光谱,通过前两步固定波长的激光将铕原子激发到4f⁷6p²态上后扫描第三步激光的波长,使得三步激光的能量总和位于铕原子4f⁷6pns（n=7,8）自电离态能域附近,从而得到该自电离态的光谱;然后采用速度影像法对其动力学过程进行探测,经过数据分析得到铕原子4f⁷6pns（n=7,8）自电离态的衰变分支比和弹射电子的角分布。不仅从光谱中观察到了强烈的组态相互作用并且确定了部分能态的总角动量,从自电离弹射电子角分布中观察到铕原子4f⁷6pns（n=7,8）自电离态复杂的物理机制,还在该能域内观测到了粒子数反转。最后,本文还对孤立实激发技术在探测低n值自电离态光谱的适用性进行了讨论。     

A high resolution study of the transitions 4f 76s 2→4f 76s6p in the Eu I-spectrum

Eight transitions in the Eu I-spectrum connecting the ground state with configuration 4f ⁷ 6s ² with states of the configuration 4f ⁷ 6s6p were studied with high resolution laseratomic-beam spectroscopy. CW dye lasers operating in the wavelength regions 435–470 nm and 560–630 nm were used for this study. New data for the hyperfine structure in¹⁵³Eu were obtained as well as new and more accurate values for the isotope shifts between¹⁵¹Eu and¹⁵³Eu. The existing data for the hyperfine structure in¹⁵¹Eu were reproduced with an exception for the levelz ⁶ P _7/2.     

Ca3SiO5:Eu2+材料光谱特性研究

采用溶胶一凝胶法制备了Ca3SiO5:Eu2+发光材料.测量了材料的激发与发射光谱,结果显示,材料的发射光谱为一峰值位于505 nm处的不对称的宽带谱;监测505nm发射峰,所得材料的激发光谱为一双峰宽谱,峰值为374和397nm,研究了合成条件对Ca3SiO5:Eu2+材料发射光谱的影响,结果显示,随合成温度或合成时间或Eu2+浓度的增大,Ca3 siO5:Eu2+材料发射光谱峰值强度均表现出先增大后减小的趋势,当合成温度为1100℃、合成时间为4 h、Eu2+浓度为0.5 mol%时,Ca3SiO5:Eu2+材料发射光谱峰值强度最大.     

LiBaF3:Eu2+真空紫外光谱研究

在室温下，二价稀土离了 杂的LiBaF3:Eu^2 粉末样品中，Eu^2 的发射呈现双峰结构，有一峰值波长约为410nm的宽峰，对应于Eu^2 的5d-4f跃迁，以及另一峰值波长约为360nm的窄峰，对应于Eu^2 的4f-4f跃迁。在50－400nm波长范围，测量了样品的反射光谱，并利用Kramers-Kroenig关系，计算了吸收光谱。从吸收光谱中，可以看到在102nm处有明显的吸收边，得到LiBaF3材料的禁带宽度Eg约为12.1eV。在高能端有53.4,59.4,65.3,69.2和76.5nm的吸收峰，它们对应于Ba^2 的5p电子和F的2p电子芯能级之间的跃迁，在低能量的183.4nm处，有很明显的吸收峰，推测这对应于本征缺陷的吸收。更低能量的吸收峰，则对应于禁带中的一些杂质能级，在未经紫外光或X射线辐照之前，用长波长（＞450nm）光激发LiBaF3:Eu^2 粉末样品，可以观测到Eu^2 离子的360nm和410m发光，亦表现出光激励发光特性。     

Eu3+或Tb3+掺杂Y2O3纳米材料紫外激发光谱

采用燃烧法制备了不同Ln³⁺(Ln=Eu或Tb)掺杂浓度和不同平均粒径的Y₂O₃:Ln纳米晶体粉末和体材料样品。研究发现随着粒径的减小,Y₂O₃:Eu电荷迁移带的位置发生红移;并且,由于存在于近表面低结晶度环境中的Eu³⁺数量的增加,小粒径样品(5nm)的电荷迁移带还向长波方向发生了明显的展宽。实验中还观察到Y₂O₃:Tb纳米晶激发谱中4f5d(4f⁸→4f⁷5d¹)跃迁吸收对应激发峰(带)的谱线形状随样品粒径变化存在较大的差异,这是由于Tb³⁺存在于近表面的低结晶度和颗粒内部的高结晶度两种不同环境中,Tb³⁺的4f5d跃迁在两种环境中对应的吸收峰位置不同,当样品粒径发生变化时Tb³⁺处于两种环境中的比例随之变化,造成相应吸收跃迁对应的激发峰(带)强度发生变化,并改变了激发谱的谱线形状。实验中还发现,随着Tb³⁺(或Eu³⁺)浓度的减小,Y₂O₃基质激子跃迁吸收的激发峰对比4f5d跃迁(或电荷迁移带)激发峰的相对强度随之增强。     

Three-step laser excitation of the 6p3/2ns,nd, ng autoionizing Rydberg levels via the 6p5f 1/2[5/2]2 level of lead

Odd parity autoionizing Rydberg levels of atomic lead in the energy region above the 6p1/2 ionization threshold have been investigated using three-step laser excitation in conjunction with an atomic beam apparatus. The 6p3/2ns (J = 1, 2), 6p3/2nd (J = 1, 2, 3) and 6p3/2ng (J = 2, 3) levels have been observed from the 6p5f 1/2[5/2]2 intermediate level. Energy values and FWHM of forty levels belonging to the 6p3/2ns, 6p3/2nd and 6p3/2ng configurations are presented. Six levels based on the 6p3/2ng (5, 13 n 15) configurations and three levels attached to the 6p3/28d configuration are reported for the first time. The present study of the low-lying autoionizing levels attached to the 6p3/25g (J = 2, 3) configuration completes the series adjacent to the 6p1/2 limit.