《惰性氣體自電離態激發譜及結構研究》是依託中國農業大學，由李春燕擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：惰性氣體自電離態激發譜及結構研究
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：李春燕
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
自電離態的研究不僅深化了對原子、分子自身的認識，還對原子、分子、光子相互作用研究以及光電離動力學具有重要意義。因為躍遷定則和高能級能量限制，目前惰性氣體（Ar、Kr、Xe）偶宇稱自電離態研究較為缺乏，高分辨的自電離態Stark 效應譜更為少見。本項目擬創新性地採用脈衝高壓直流放電產生穩定的高濃度亞穩態惰性氣體原子源，利用雷射單光子激發到若干Rydberg 自電離態，通過時間飛行質譜（TOF）技術獲得自電離態激發譜，分析該光譜和譜線線形獲得自電離共振態能級、共振態壽命、共振態與連續態相互作用的Fano 因子等原子結構信息，充實原子資料庫。創造性地在TOF 裝置的引出場電極上加直流電源充作外電場，改變場強獲得外場下自電離態Stark 效應信息，並結合理論研究，探尋原子分子自電離態在外場下的作用規律。
結題摘要
因為躍遷定則和高能級能量限制，目前惰性氣體（Ar 、Kr、Xe）偶宇稱自電離態研究較為缺乏，高分辨的自電離態Stark 效應譜更為少見。本項目採用脈衝高壓直流放電獲得穩定的高濃度亞穩態惰性氣體原子源，利用脈衝紫外雷射單光子激發到若干偶宇稱Rydberg自電離共振態序列np′ [3/2]1,2，[1/2]1，nf′[5/2]3，通過時間飛行質譜（TOF）技術獲得自電離態激發譜(光譜分辨~0.1 cm-1)。還創造性地在TOF 裝置的引出場電極上加直流電源充作外電場，改變場強獲得外場下Ar、Kr、Xe原子nf′序列自電離態Stark 效應信息。開展了兩個方面的研究：（1）項目通過實驗研究探測到了Ar、Kr、Xe原子np′和nf′序列Rydberg自電離態基於其亞穩態單光子躍遷的激發譜，分析光譜確定其不對稱光譜線形屬於自電離共振態與連續態相互作用產生的Fano線形，我們首次系統地對Ar，Kr，Xe原子自電離態激發譜進行擬合得到系列的自電離共振態的能級位置，量子虧損δ，Fano線形因子q，共振寬度Γ，共振態壽命τ和衰減寬度Γr等參數，這些數據大部分為首次獲得。並根據光譜擬合數據發現q，Γ和τ與有效量子數n*直接相關，其中q值與n*成線性關係，而lnΓ與ln(n*)成線性關係。（2）通過改裝的TOF 裝置的引出場電極上電壓獲得不同外電場條件，觀測到高分辨的無微擾的Ar原子nf' (n =13-15)序列，Kr原子nf' (n =13-17)序列，以及Xe原子nf' (n =11-15)序列在不同外電場強度條件下的Stark分裂光譜，根據簡併微擾理論對其進行了分析。研究還明顯發現Ar，Kr，Xe原子第一電離限在不同外電場條件下的偏移，我們分析由於外場作用，使電子實際受到的靜電場發生變化，從而使電離能變小。
