天體光譜中原子離子真空紫外輻射躍遷的研究

《天體光譜中原子離子真空紫外輻射躍遷的研究》是依託吉林大學，由戴振文擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：天體光譜中原子離子真空紫外輻射躍遷的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：戴振文
• 依託單位：吉林大學

項目摘要

目前，原子和離子的真空紫外波段輻射躍遷特性及其相關參數的研究嚴重缺乏，這導致天體光譜分析、受控熱核聚變和電漿物理等許多領域的基礎研究受到阻礙。本項目以天體光譜中重要的第五周期元素及鐵峰元素的原子和離子為研究目標，運用時間分辨雷射誘導螢光光譜技術、雷射燒蝕原子離子束技術、可調諧真空紫外雷射技術以及原子結構和光譜理論等先進的實驗和理論方法，研究和測量這些原子離子高激發態能級的真空紫外輻射躍遷特性及其能級自然輻射壽命、躍遷分支比、躍遷幾率和絕對振子強度等輻射參數。研究結果將為天體物理、電漿物理等領域的基礎研究提供一批重要的原子離子光譜特性參數，而且對於認識此類原子體系的高激發態能級特性和了解其結構和動力學過程等原子物理基本問題也具有重要的學術價值。

結題摘要

運用時間分辨雷射光譜技術，通過調Q脈衝Nd:YAG雷射泵浦染料雷射，經倍頻、三倍頻及受激拉曼散射等方法產生寬範圍可調諧紫外或真空紫外雷射作為激發源，使其與雷射誘導電漿產生的原子離子束相互作用，對目標能級進行選擇激發，探測時間分辨雷射誘導螢光，高精度地測量研究了第五周期元素原子離子Mo II、I、Sn I和Ru I及第六周期元素原子離子Ba I、La I、Sm I、II、Eu I和Tb I等原子體系在紫外和真空紫外波段的608個高激發態能級的自然輻射壽命；運用觀測空心陰極燈發射光譜的方法測量分析了Sn I和Ru I的一系列已測壽命能級的躍遷分支比，並與壽命結果結合確定了相應能級84條譜線的躍遷幾率和絕對振子強度等輻射參數；運用考慮實極化效應的相對論Hartree-Fock理論，對Ba I原子和Mo II離子被測能級的自然輻射壽命、分支比和振子強度等躍遷參數開展了理論計算研究。實驗中細緻考察並排除了各種實驗環境變數以及各種物理效應等對測量結果的影響。上述研究內容所取得的成果已在Phys. Rev. A，Mon. Not. R. Astron. Soc.，J. Phys. B等國際知名學術期刊上發表和接收發表學術論文13篇，為天體光譜分析和電漿物理等領域的基礎研究提供一批重要的原子數據，並且對複雜原子體系高激發態能級特性和躍遷動力學過程的認識及其原子理論計算研究具有科學意義和學術參考價值。