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高离化态Cu和Ge的光谱研究

作 者: 任守田
导 师: 王公堂;杜树斌
学 校: 山东师范大学
专 业: 光学
关键词: 高离化态离子 束箔光谱法 HI-13串列加速器 2.2米掠入射真空紫外到软X射线谱段光谱仪 等电子序列 Cowan程序
分类号: O562.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2003年
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内容摘要


高离化态离子核外电子数远小于核电荷数Z,故其性质不同于中性或低离化态的离子。在高离化态原子中,磁相互作用明显增强,“允许的”电偶极(E1)跃迁将遭到来自磁偶极(M1)、电四极矩(E2)和其它高次的“禁戒”跃迁的强烈竞争,禁戒跃迁几率随核电荷数Z增加而迅速增加,此外量子电动力学效应也随着Z增加而增强。 基于加速器的束箔光谱法(BFS)是一种适于高离化态离子光谱分析的实验方法。其原理如下:加速器产生的高能离子束与碳箔相碰撞而失去电子,同时剩余电子被激发到高激发态,在随后的退激过程中发射谱线,通过研究这些谱线可以得到原子的能级结构。束箔实验中,离子束经过加速器的质谱分析,保证了它在同位素上是纯的。而且离子密度低(一般密度为10~5/cm~3),因此不会出现自吸收、碰撞退激发以及离子间场效应等现象。束箔光谱法能灵敏的探测到电子相互关联效应,相对论效应和量子电动力学效应,因此在高离化态原子能级研究,高离化态原子能级寿命测量等方面有重要应用。 本文对高离化态Cu和Ge离子的光谱进行实验研究,得到了一些新的实验结果,论文的主要内容如下: 1 回顾了束箔光谱法的发展历史,介绍了束箔光谱法的优点;总结了束箔光谱法在高离化态原子能级研究,高离化态原子能级寿命测量等方面的主要用途。 2 介绍了束箔光谱学的实验原理和方法,说明了等电子序列及其在谱线识别中的应用,介绍了用于理论计算的Cowan程序。 3 介绍了主要的实验设备,即HI-13串列加速器和2.2米掠入射真空紫外到软X射线谱段光谱仪的结构和原理,介绍了实验数据获取系统和实验系统的调试。 摘 要 4 我们采用束箔光谱方法测量高离化态Cu和 Ge束的光谱线,与文献中的实验 数据相对照,确定了 42条 Cu的谱线和 13条 Ge的谱线,对于无实验值可对 照的谱线,利用理论值和实验值进行等电子序列证明。由于可采用的理论值 太少,只确定了1条Cu的谱线和6条Ge的谱线。

全文目录


中文摘要  3-5
英文摘要  5-7
第一章 导论  7-12
  1.1 束箔光谱法的简要回顾  7-8
  1.2 BFS在高离化态原子寿命测量中的应用  8-9
  1.3 BFS在高离化态原子能级研究中的应用  9-12
第二章 实验原理和方法  12-19
  2.1 束箔光谱法实验原理  12
  2.2 束箔光谱学实验方法  12-19
    2.2.1 实验测量值的确定  13-15
    2.2.2 理论计算谱线  15-17
    2.2.3 采用等电子序列证明识别谱线  17-19
第三章 实验安排  19-34
  3.1 HI-13串列加速器  19-24
  3.2 光谱仪  24-27
  3.3 靶室  27-30
  3.4 数据获取系统  30-32
  3.5 系统的调试  32-34
第四章 数据处理  34-55
  4.1 实验的初步处理  34-40
  4.2 谱线波长的确定  40-47
  4.3 谱线分析  47-55
参考文献  55-58
致谢  58

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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 分子物理学、原子物理学 > 原子物理学 > 原子光谱学
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