《Eu原子的自電離彈射電子的角向分布和能量分布》是依託天津理工大學，由戴長建擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Eu原子的自電離彈射電子的角向分布和能量分布
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：戴長建
- 依託單位：天津理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目以稀土Eu原子為研究對象，採用速度影像(VMI)與飛行時間（TOF）相結合的探測方法，對其自電離動力學過程進行系統研究。先採用多步孤立實激發（ICE）技術分別經球對稱和軸對稱的Rydberg態，製備出處於不同類型的自電離態的Eu原子樣品，再利用高分辨、高靈敏的精密探測技術測量由自電離所彈射電子的速度分布。通過研究Eu原子自電離的動力學舉行為將闡明彈射電子的能量分布（ED）和角向分布(AD)的物理機制，揭示它們在自電離共振峰附近隨能量的變化規律，檢測內支殼層上的7個4f電子與最外殼層的2個6s電子的關聯效應，觀察多電子激發的干涉效應，探討自電離的光譜線形的潛在影響。通過對其自電離過程的部分截面、微分截面和總截面的同步研究，對深化複雜原子的認識，全面掌握其自電離的終態分支比和波函式的位相等信息等都具有重要意義，它不僅將為建立和檢驗新的量子理論提供依據，也將為新型光源和能源的開發奠定基礎。
結題摘要
本項目以Eu原子為研究對象，採用速度影像(VMI)探測技術，對其自電離動力學過程進行了系統研究。先製備出分別處於4f7 6p1/2 ns 和4f7 6p1/2 nd這兩個系列的多個自電離態的Eu原子樣品，再利用高分辨、高靈敏的探測技術測量了由自電離過程所彈射電子的速度分布。研究了其彈射電子的能量分布（ED）和分支比（BR）以及角向分布(AD)的物理機制，揭示了它們在自電離共振峰區域內隨能量的變化規律，檢測了內支殼層上的7個4f 電子與最外殼層的2個6s電子的關聯效應，觀察到了多電子激發的干涉效應。通過對多個自電離過程的總截面（光譜）、部分截面（分支比）和微分截面（角分布）等關鍵數據的同步研究，不但深化了人們對複雜原子的認識，還確定了彈射電子的速度，掌握了自電離的終態信息，獲取了其原子波函式的位相信息。利用三台激發光的不同偏振組合確定了自電離光譜和動力學過程對磁量子數和總角動量的依賴關係。實驗發現，自電離和電場電離都需要藉助束縛Rydberg態，而其布居率是提高電離效率的關鍵。採用理論方法對光致電離、電場電離和自電離這三種過程的效率進行了詳盡的比較，通過對鹼金屬原子的理論研究，詳細研究和比較了雷射參數和原子參數對電離效率的影響。針對本實驗室長期採用的三步激發模式探討了雷射脈寬和延遲以及電場脈寬和它與雷射脈衝的時間延遲等參數對光致電離和電場電離效率的影響。為了探討受激輻射、自發輻射與黑體輻射之間的博弈，利用電場電離技術測量了Eu原子的電場電離的閾值、高激發態的壽命及其對多個電場參數（場強、電場脈寬、波形和延時等）的依賴性。採用瞬態圖像光譜探測技術對多種輻射體進行了測溫實驗，並建立了測量輻射溫度的灰體輻射模型。開展了Raman光譜技術的套用和探測實驗，系統測量了多種分子樣品的Raman光譜，探討和比較了基於吸收和散射這2種不同效應的光譜探測技術。該項目的成果不僅為建立和檢驗新的量子理論提供了思路和可靠的實驗證據，也對國家的許多重大工程和需求提供了有價值的信息。如：雷射分離同位素是核裂變燃料的提純和濃縮的現代技術，它既需要高效的電離技術（自電離和場電離），也需要原子的輻射參數（壽命和黑體輻射）。再如：依據自電離分支比的信息可判斷原子實現粒子數反轉的條件和能域，從而為新型光源（自電離雷射或無反轉光放大）的開發奠定了基礎。
