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碱金属原子的光激发与光电离

物理学报 2015年第13期64卷 108-118页

作者：戚晓秋汪峰戴长建显示材料与光电器件教育部重点实验室天津300384 天津理工大学理学院天津300384

本文研究了碱金属原子在三步激光脉冲作用下的光激发和光电离过程的动力学特性,重点关注和比较了锂和铯原子的异同.针对多种激发模式,本文不但建立了其原子布居数在各个跃迁态的速率方程组,还给出了各相关态的光激发和光电离过程的解析... 详细信息

本文研究了碱金属原子在三步激光脉冲作用下的光激发和光电离过程的动力学特性,重点关注和比较了锂和铯原子的异同.针对多种激发模式,本文不但建立了其原子布居数在各个跃迁态的速率方程组,还给出了各相关态的光激发和光电离过程的解析解.通过精心设计并选择了特殊情况,显著简化了解析解的数学表达式,从而凸显和讨论了其物理内涵.通过自行编程,系统地计算和观察了各种激发模式对锂原子的光激发和光电离过程的可能影响,研究和讨论了电离率随激光参数的变化规律.在相同激发模式下,比较和分析了采用两种不同激发路径所导致的各态原子布居率的变化,凸显了改变原子参数所产生的作用.探讨了锂和铯原子在类似的激发条件下在电离率方面的差别.最后,基于本文的研究结果,本文指出了优化电离率的多种途径.

关键词：碱金属原子光激发光电离电离率

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自电离序列间的相互作用

物理学报 1994年第3期43卷 369-379页

作者：戴长建浙江大学物理系

本文采用多通道量子数亏损理论对Ｍｇ原子的Ｊ＝３．３ｐｎｄ自电离Ｋｙｄｂｅｒｇ序列间的相互作用进行了分析，研究了通道相互作用对于自电离态的线形，自电离速率的影响。考察了在电离限附近原子的特性以及在其两侧电子的波函数的连... 详细信息

本文采用多通道量子数亏损理论对Ｍｇ原子的Ｊ＝３．３ｐｎｄ自电离Ｋｙｄｂｅｒｇ序列间的相互作用进行了分析，研究了通道相互作用对于自电离态的线形，自电离速率的影响。考察了在电离限附近原子的特性以及在其两侧电子的波函数的连续性，获得了与实验相一致的自电离光谱。

关键词：自电离 Rydberg态相互作用

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镁原子自电离序列的相互作用

厦门大学学报（自然科学版） 1993年第S2期32卷 121-124页

作者：戴长建浙江大学物理系杭州310027

采用多通道量子数亏损理论(MQDT)对镁原子的J=3,3 pnd自电离序列之间的相互作用进行了研究.考察了组态相互作用对于自电离Rydberg态的跃迁线形,自电率速率等方面的影响.着重研究了在电离阈附近原子的特性以及在电离阈两侧原子波函数的... 详细信息

采用多通道量子数亏损理论(MQDT)对镁原子的J=3,3 pnd自电离序列之间的相互作用进行了研究.考察了组态相互作用对于自电离Rydberg态的跃迁线形,自电率速率等方面的影响.着重研究了在电离阈附近原子的特性以及在电离阈两侧原子波函数的连续性.

关键词： MQDT 组态相互作用自电离

用双光子电离探测技术研究奇宇称的Sm原子光谱

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物理学报 2010年第5期59卷 3154-3161页

作者：李鸣戴长建谢军天津理工大学主校区理学院天津300384

采用两台激光器对Sm原子奇宇称激发态的光谱及其特性进行了系统研究.利用一台波长在585nm到663nm之间调谐的染料激光器,将Sm原子从某个4f66s27FJ(J=0—6)态激发到具有奇宇称的4f66s6p或4f55d6s2激发态.然后,采用波长固定在532nm的强激光... 详细信息

采用两台激光器对Sm原子奇宇称激发态的光谱及其特性进行了系统研究.利用一台波长在585nm到663nm之间调谐的染料激光器,将Sm原子从某个4f66s27FJ(J=0—6)态激发到具有奇宇称的4f66s6p或4f55d6s2激发态.然后,采用波长固定在532nm的强激光束,对处于上述奇宇称激发态的Sm原子进行双光子电离,以实现探测其光谱信息的目的.本文不仅报道了许多奇宇称态的能级位置,而且还确定了这些跃迁的相对强度等信息;不但确认了文献中Sm原子的部分奇宇称态的能级位置及其光谱标识,而且还获得了许多新的奇宇称态的光谱信息及其特性.

关键词：双光子电离奇宇称态 Sm原子

用速度影像技术研究Eu原子6p1/28s的自电离衰变的分支比

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物理学报 2014年第13期63卷 89-96页

作者：梁洪瑞沈礼荆华戴长建天津理工大学理学院天津300384 显示技术与光电器件教育部重点实验室天津300384

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/... 详细信息

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.

关键词：速度影像技术 Eu原子自电离过程离子终态

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量子统计权重对原子场电离效率的影响

物理学报 2017年第7期66卷 281-288页

作者：戚晓秋刘冬丽戴长建天津理工大学理学院天津300384 中国科学院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室武汉430071

原子能级的量子统计权重(G)是原子的重要光谱参数,但在研究原子的电离过程中通常却为了简化问题而被忽略.本文在锂原子的三步光激发(PE)+电场电离(EFI)过程中计入了其影响,并发现其对原子EFI效率的影响显著.本文精心设计了一套锂原子的P... 详细信息

原子能级的量子统计权重(G)是原子的重要光谱参数,但在研究原子的电离过程中通常却为了简化问题而被忽略.本文在锂原子的三步光激发(PE)+电场电离(EFI)过程中计入了其影响,并发现其对原子EFI效率的影响显著.本文精心设计了一套锂原子的PE+EFI方案:首先,采用三台不同波长的脉冲激光器分三步将原子从基态激发到某一Rydberg态上,经过一段时间延迟后再施加脉冲电场将其电离.针对原子所经历的PE、零场和EFI这三个物理过程,本文对其物理机制进行了分析并建立了服从粒子数守恒的物理模型进而导出了显含G参数的普适的速率方程组.其次,通过Matlab编程,分别针对精心选定的两条激发路径2S_(1/2)→2P_(1/2)→3S_(1/2)→25P_(1/2,3/2)和2S_(1/2)→2P_(3/2)→3D_(5/2)→25F_(5/2,7/2)开展了数值计算.研究发现:PE+EFI过程的总体效率的上限既与激光参数无关,也不依赖于G参数的绝对值,而是决定于Rydberg态的G参数的分支比.总之,通过精选激发路径可以调控PE过程各相关态的布居率,并能适当提高PE+EFI过程的总电离效率,但却因受到Rydberg态布居率的限制而很难进一步提高.

关键词：锂原子三步光激发电场电离量子统计权重

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钐原子的两步激发共振光电离光谱

物理学报 2009年第1期58卷 215-222页

作者：赵洪英戴长建关锋显示材料与光电器件教育部重点实验室天津300191 天津理工大学理学院天津300384

采用两步激发共振光电离技术研究了Sm原子的偶宇称高激发态光谱.实验采用了两条激发路线:1)第一束激光的波长固定在478.44nm以便将Sm原子从4f66s2[7F1]态激发至4f66s6p[7D1]态,再用第二束激光使其波长从480nm扫描至530nm,将Sm原子进一... 详细信息

采用两步激发共振光电离技术研究了Sm原子的偶宇称高激发态光谱.实验采用了两条激发路线:1)第一束激光的波长固定在478.44nm以便将Sm原子从4f66s2[7F1]态激发至4f66s6p[7D1]态,再用第二束激光使其波长从480nm扫描至530nm,将Sm原子进一步激发至待测的高激发态;2)第一束激光的波长固定在574.81nm以便将Sm原子从4f66s2[7F2]态激发至4f66s6p[5G3]态,再用第二束激光使其波长从460nm扫描至470.5nm,将Sm原子进一步激发至待测的高激发态.最后,利用第三束激光通过光电离技术对处于上述高激发态上的Sm原子进行探测.通过对光电离光谱的详细分析,测定了第一电离限以下分别处于39465—39932cm-1和40000—42010cm-1这两个能量范围内的26个和76个偶宇称高激发原子态.报道了它们的能级位置和相对光谱强度,还对其光谱归属进行了讨论.通过与文献值进行比对,发现所测定的51个原子态数据与文献相一致,而其余51个原子态则为本实验首次发现.

关键词： Sm原子光谱分步激发共振电离

Ba原子6pnd(J=1,3)自电离光谱的实验研究

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物理学报 2008年第7期57卷 4076-4082页

作者：袁卫国戴长建靳嵩赵洪英关锋天津理工大学理学院天津300384

采用三台可调谐激光实施孤立实激发,分三步将处于基态的Ba原子激发到6p1/2nd(J=1,3)和6p3/2nd(J=1,3)自电离态上,获得了分别从6snd1D2(n=7—15)和6snd3D2(n=7—12)激发而得到的6p1/2nd(J=1,3)和6p3/2nd(J=1,3)自电离光谱,重点对主量子数n较低的自电离态进行了实验研究.通过光谱的线形拟合得到了上述能级的位置和宽度等数据,进而获得了量子亏损和约化宽度等信息.通过对不同系列的自电离光谱的分析和比较,详细讨论了这些自电离态的光谱特征及其复杂光谱结构的成因.

关键词：孤立实激发组态相互作用自电离态

Ba原子6pns(J=1)自电离态弹射电子的角分布

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激光与红外 2002年第5期32卷 317-320页

作者：张艳戴长建浙江大学理学院物理系浙江杭州310027

文中采用多通道量子理论 (MQDT) ,并结合R矩阵方法 ,研究了Ba原子 6 pns(j =1/2 ,3/ 2J =1)自电离态弹射电子的角分布。此外 ,还研究了Ba原子从 6pjns自电离态衰变到6s1/2 ,5d3/2 ,5d5/2 和 6 p1/2 各个电离限的弹射电子的非对称因子与... 详细信息

文中采用多通道量子理论 (MQDT) ,并结合R矩阵方法 ,研究了Ba原子 6 pns(j =1/2 ,3/ 2J =1)自电离态弹射电子的角分布。此外 ,还研究了Ba原子从 6pjns自电离态衰变到6s1/2 ,5d3/2 ,5d5/2 和 6 p1/2 各个电离限的弹射电子的非对称因子与激发能量的相互关系。计算结果表明 6 p1/2 ns和 6 p3/2 ns自电离系列的弹射电子角分布具有不同的特征。计算结果不仅与已有的实验结果相符合 ,而且还预期了一些新的实验现象。

关键词： Ba原子弹射电子角分布自电离态多通道量子亏损理论 MQDT