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激光共振激发碱原子的荧光光谱

论文摘要

本文采用激光共振激发和激光吸收技术,在气体样品池条件下,研究了Rb （5PJ）+（He、N2）碰撞能量转移过程并测量了Cs（6P）态与N2碰撞的精细结构转移和碰撞猝灭截面。（1）用调频半导体激光器激发Rb原子至Rb(5P3/2)态,在不同的He或N2气压下,测量了共振荧光和敏化荧光。对于5Pj与He的碰撞。电子态能量仅能转移为He原子的平动能。在与N2的碰撞中,向分子振转态的转移是重要的。利用速率方程分析,可以得到碰撞转移速率系数,对于He,5P3/2→5S1/2转移速率系数k21He=2.61×10-12cm3s-1。对于N2,测量5 PJ+ He和5 PJ+ N2二种情况下共振荧光与敏化荧光的相对强度比,利用最小二乘法确定5 P3/2→5S1/2转移速率系数k21（N）= 1. 38×10-12cm3s-1 , 5 PJ态猝灭速率系数kN2= 5.23×10-12cm3s-1。kN2约为k21N2的4倍,证实了Cs-N2主要是直线式碰撞传能机制。（2）Cs原子被激光激发到6P3/2态,将与泵浦激光束反向平行的检测激光束调到6PJ→8S1/2的跃迁,测量6PJ激发态的密度及空间分布,由此计算了6PJ→6S的有效辐射率。在T=337K和N2密度2×1016<N<1.4×1017cm-3范围内测量了6P1/2→6S1/2（895nm）发射的敏化荧光强度I895,量N I 895与N有抛物线型的关系,表明6PJ的猝灭是由于与N2分子的碰撞产生的。由最小二乘法得到6P态与N2碰撞精细结构转移截面σ3/2→1/2= （0.42±0.17）×10-16cm2,猝灭截面σD=（1.31±0.52）×10-16cm2。

论文目录

  • 提要
  • Abstract
  • 引言
  • 第一章 激光和光谱学基础
  • 1.1 激光的产生和特性
  • 1.1.1 激光的产生的基本原理
  • 1.1.2 激光的特性
  • 1.2 光谱学的基础
  • 1.2.1 谱线的线宽、线型和强度
  • 1.2.2 原子和分子光谱学
  • 第二章 实验理论和实验技术
  • 2.1 实验理论
  • 2.1.1 激光光抽运
  • 2.1.2 辐射陷获
  • 2.1.3 碰撞能量转移过程
  • 2.1.4 荧光猝灭问题
  • 2.1.5 荧光的速率方程理论
  • 2.2 实验技术
  • 2.2.1 激光感生荧光光谱法
  • 2.2.2 无多普勒多光子吸收法
  • 第三章 实验装置和测试方法
  • 3.1 实验仪器与样品的制备
  • 3.2 实验方法
  • 3.2.1 用激光感应荧光光谱方法测量发射线谱线强度
  • 3.2.2 由谱线的全高半宽得到分子激发态有效寿命
  • 3.2.3 用等效宽度法测量基态或共振态原子密度
  • 3.2.4 利用相互调制技术，清除同核碰撞能量转移对异核碰撞EP 过程的影响
  • 第四章 实验研究的具体内容
  • j）与He、N2 的碰撞精细结构混合和猝灭'>4.1 Rb（5Pj）与He、N2的碰撞精细结构混合和猝灭
  • 2 碰撞的能量转移'>4.2 Cs（6P）激发态的辐射及与N2碰撞的能量转移
  • 结论与展望
  • 参考文献
  • 在读期间发表论文清单
  • 致谢

    • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/7ce4d748a39ddc096b2261e2.html