激发态Rb原子间的碰撞能量转移

脉冲激光器激发Rb原子到5P_1/2态,通过碰撞能量转移Rb(5P_1/2)+Rb(5S_1/2)Rb(5P_3/2)+Rb(5S_1/2)产生5P_3/2原子,研究了5P_1/2+5P_1/2,5P_3/2+5P_3/2,5P_1/2+5P_3/2的碰撞能量合并产生态的过程。5P_1/2态原子密度利用Rb空心阴极灯通过光学吸收方法得到,而5P_3/2态密度通过5P_3/25S_1/2(D2线)与5P_1/25S_1/2(D₁线)跃迁的荧光比得到。因为5P_3/2+5P_3/2或5P_1/2+5P_3/2的能量和与5D态的能量差远小于5P_1/2+5P_1/2与5D态的能量差,因此5P_3/2+5P_3/2,5P_1/2+5P_3/2的过程将影响5P_1/2+5P_1/2的测量结果。由于精细结构能量转移的时间比5D态寿命小得多,故5P_1/2+5P_1/2,5P_1/2+5P_3/2和5P_3/2+5P_3/2产生的5D5P荧光是同时产生的。在不同的池温下测量了积分荧光信号的相对强度,5P态原子有效寿命由辐射陷获的理论得到,结合激发态原子密度得到了5P_1/2+5P_1/2,5P_1/2+5P_3/2和5P_3/2+5P_3/2碰撞能量合并截面分别为7.810-15,2.9×10-14和3.1×10-14 cm2。结果表明5P_1/2+5P_3/2与5P_3/2+5P_3/2产生5D_3/2态的截面基本是相等的。     

用光学-光学双共振光谱技术研究Cs蒸气中的共振交换碰撞

利用窄带半导体激光器泵浦所有具有相同z分量速度的基态Cs原子至激发态,研究了Cs(6P_3/2, v) +Cs(6S_1/2, v′)→Cs(6S_1/2, v) +Cs(6P_3/2, v′)的共振交换碰撞过程。与泵浦光反向平行的另一单模激光器激发6P_3/2至8S_1/2态,以检测6P_3/2态原子的速度分布,确定激发态原子的热能化效应。通过测量8S_1/2→6P_1/2荧光的尖峰强度与相应的多普勒背景的强度比,得到共振交换碰撞速率系数为k=9.62×10-7 cm3·s-1。证明了在纯碱金属蒸气中,由共振交换机制产生的热能化效应的大小比由速度改变碰撞引起的大3个数量级。     

NaK分子激发态的预离解和碰撞激发转移

用Ar+激光器固定频率488.0nm线激发Na-K混合蒸汽,NaK分子激发态通过自发辐射、预离解和与基态原子的碰撞激发转移而去布居,测量在不同K原子密度下原子荧光对分子荧光的强度比,结合NaK(E)态寿命,得到了预离解率和碰撞激发转移率.     

Rotational and Vibrational State Distributions of CsH and Relative Reactivity in Reactions of Cs（6^2D,7^2D） with H2

By using a pump-probe technique, the nascent rotational and vibrational state distributions of CsH are obtained in the Cs（6^2 D,7^2 D） plus H2 reaction. The nascent CsH molecules are found to populate the lowest two vibrational （v″ = 0 and 1） levels of the ground electronic state. By comparing the spectral intensities of the CsH action spectra with those of pertinent Cs atomic fluorescence excitation spectra, the relative reactivity with 1-12 is in an order of6^2D3/2 〉 6^2D5/2 〉 7^2D3/2 〉 7^2D5/2. The rotational temperatures are found to be slightly below the cell temperature. The relative fractions （〈fV〉, 〈fR〉, 〈fT〉） of average energy disposal are derived as （0.2,0.12,0.68）, （0.2,0.12,0.68）, （0.07,0.04,0.89） and （0.07,0.04,0.89） for the 6^2D3/2, 6^2D5/2, 7^2D3/2 and 7^2D5/2, respectively. The major available energy is released as translation. These results support that the reaction mechanism of Cs（6^2 D,7^2 D） plus 112 is primarily a eollinear abstraction and not an insertion.     

高位K_2分子与基态K原子及H_2分子间的激发转移

激光双光子激发K2至1Λg高位态,利用分子荧光光谱方法,研究了1Λg-3Λg间的碰撞转移截面。在纯K实验中,池温控制在553至603 K之间,K原子密度由光学吸收法测量得到。探测1Λg-11Σu+的直接时间分辨荧光的光强,它是一条纯指数衰减曲线,由此得到1Λg+态的有效寿命,有效寿命的倒数与K密度成线性关系,从直线的斜率得到1Λg态的猝灭截面为(2.5±0.3)×10-14cm2,从截距得到辐射寿命为(20±2)ns。由3Λg→13Σu+转移荧光的时间分辨谱,用类似的方法得到3Λg的猝灭截面为(2.5±0.6)×10-14cm2,辐射寿命为(16.0±3.2)ns。由1Λg→11Σu+与3Λg→13Σu+的时间积分强度比得到K2(1Λg)+K→K2(3Λg)+K的转移截面为(1.1±0.3)×10-14cm2。在K2-H2碰撞实验中,池温保持在553 K,K密度为5×1015cm-3,H2气压在40~400 Pa之间,其中K2-K碰撞效应是不能略去的,但可以用纯K结果扣除,得到K2(1Λg)+H2→K2(3Λg)+H2的碰撞转移截面为(2.7±1.1)×10-15cm2。K2(3Λg)+H2→K2(3Λg)以外态+H2的猝灭截面为(6.8±2.7)×10-15cm2。     

Rb-Rb光学碰撞精细结构分支比的实验研究

研究了在R b52P多重态与R b原子基态的光学碰撞中的精细结构分支比,激光频率调至R b共振跃迁的红翼,定义分支比为I(D1)/I(D2),I(D1)、I(D2)分别为R b的D1和D2线的荧光强度,测量了激光频率从R b5P3/2红翼15cm-1调至50cm-1的分支比,在5P3/2的近红翼,分支比与失谐量有很大的关系.同时测量了R b5PJ态的精细结构转移截面,截面值2σ1为3.2×1-0 15cm2.     

存在缓冲气体的Cs蒸气中的三体碰撞

研究了C s(6P3/2) C s(6P3/2) H e→C s(n lJ=8S1/2,4F5/2、4F7/2) C s(6S1/2) H e的碰撞能量转移过程.在温度为330~340 K,单模半导体激光器共振激发C s原子至6P2/3态,利用另一与泵浦激光束反向平行激光束作为吸收线探测6P3/2态原子密度及其空间分布.缓冲气体增大了两个6P3/2原子间的能量转移,这可从测量由两个C s(6P3/2)原子碰撞而被布居的n lJ态所发射的荧光得到证实.三体碰撞速率系数分别为(1.80±0.72)×1-0 27cm6-s 1、(1.28±0.51)×10-27cm6s-1、(2.23±0.89)×1-0 27cm6-s 1.     

Rb-Na混合蒸气中碰撞能量合并逆过程

研究了异核碰撞能量合并逆过程：Rb(7D) Na(3S)-Rb(5P) Na(3P)．染料激光二步激发基态Rb原子到Rb(7D)态，利用双调制技术检测由上述过程产生的Na(3P1)发射的荧光，基态Na原子密度由近翼吸收系数测定．碰撞能量合并逆过程速率系数由原子密度和荧光强度比得到．讨论了其它过程对速率系数的影响．     

Na2高位振动态与Ar，N2碰撞中模温度的变化

利用受激发射泵浦激发Na2分子,使Na2 得到布居,研究了高振动激发态Na2*与Ar和N2的碰撞弛豫过程。由激光诱导荧光得到Na2 各振动能级的时间分辨布居分布,从而得到Boltzmann振动温度和转动温度随时间的变化。对于Na2*与Ar碰撞,在泵浦-探测延迟时间tD=8μs前,振动温度Tvib减小很慢;在8-12μs间,Tvib迅速下降并达到平衡。而转动温度Trot和平移温度Ttran在Tvib迅速下降时才开始缓慢增加。对于Na2*与N2碰撞,Tvib存在三个变化阶段,先是迅速下降,然后下降减缓,最后减小很慢并达到平衡。而在整个过程中,Trot和Ttran一直是很缓慢地增加。实验数据说明了弛豫过程是分阶段进行的,单一速率系数不能正确解释复杂的弛豫过程,并会丢失平衡过程中的关键特点。     

Energy-pooling collisions in Rb-Cs vapor mixture Rb(5P_J)+Cs(6P_(3/2))→Rb(5S_(1/2))+Cs(nl_(J''''))

Rate coefficients for energy-pooling (EP) collisions Rb(5PJ) Cs(6P3/2)→Rb(5S1/2) Cs(nlJ') have been measured. Atoms were excited to Rb(5PJ) and Cs(6P3/2) states using two single-mode diode lasers. To isolate the heteronuclear contribution in the fluorescence spectrum, a double-modulation technique has been adopted. The excited-atom density and spatial distribution are mapped by monitoring the absorption of a counterpropagating single-mode diode laser beam, tuned to Rb(5PJ→7S1/2) and Cs(6P3/2→8S1/2) transitions respectively, which could be translated parallelly to the pump beams. The excited atom densities are combined with the measured fluorescence ratios to determine cross sections for the EP processes. It was found that Rb(5P1/2) Cs(6P3/2) collisions are more efficient than Rb(5P3/2) Cs(6P3/2) collisions for populating Cs(4F5/2), while the opposite is true for populating Cs(4F7/2).