铌原子能级辐射参数的测量研究

《铌原子能级辐射参数的测量研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：043单位代码：10183研究生学号：2015322057密级：公开吉林大学硕士学位论文（学术学位）铌原子能级辐射参数的测量研究ExperimentalstudiesonradiationparametersofNbIlevels作者姓名：高阳专业：光学研究方向：原子光谱学指导教师：戴振文教授培养单位：物理学院2018年4月铌原子能级辐射参数的测量研究ExperimentalstudiesonradiationparametersofNbIlevels作者姓名：高阳专业名称：光学指导教师：戴振文教授学位类别：理学硕士答辩日期：年月日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论

2、文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人

3、同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：■硕士□博士学科专业：光学论文题目：铌原子能级辐射参数的测量研究作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：吉林省长春市前进大街2699号，吉林大学物理学院（130012）作者联系电话：15764331010铌原子能级辐射参数的测量研究（摘要）原子在宇宙中是绝

4、对不变的，并且在实验室中是可以精确的测量，所以原子可以作为理想的远程探测器帮助人类更深入地了解浩瀚的星空。在天体物理中，有很大一部分科研人员主要研究恒星中的化学元素的成分和恒星的内部运动，而精确的光球化学元素丰度数据正是这些科研人员所需要的基本数据。天体物理学家同样也关心宇宙中天体以及整个宇宙的演变及其寿命，而在宇宙和天体演变的不同阶段的化学元素的成分与含量都是不一样的，正是此原因天体物理研究者可以通过化学元素的振子强度等辐射参数推断恒星和宇宙的寿命以及天体和宇宙的演变过程。所以原子辐射参数是探测外太空时必不可少的基础数据之一。实验室中，结合原子或离子能级的自然辐射寿命和分支比可以精

5、确地推断跃迁几率和振子强度，再利用得到的振子强度来确定化学元素的丰度。天文物理研究者就是在各个大型空间观测站探测到天体发射出的光谱数据之后，结合目前已知的一些实验研究得到的振子强度和化学元素丰度数据对所得到的天体光谱进行对比分析，实现对天体及宇宙的深刻认知。在一些重元素恒星对外辐射谱中发现了大量的铌光谱，如：M型的LPV（long-periodvariable）Mira星和MS型的LPVχCyg星，由此可知对铌原子的辐射参数的研究十分有必要。本文利用时间分辨激光诱导荧光技术（TR-LIF）测量了Nb原子的自然辐射寿命，实验中，首先我们用532的Nd:YAG激光器输出的激光烧蚀产生等离

6、子体，得到大量处于基态或亚稳态的Nb原子，经过恰当的延时后，另一束Nd:YAG激光器输出的激光经过染料激光器，倍频晶体，拉曼位移器和佩林布洛卡棱镜等光学仪器后进入真空室与等离子体相互作用将处于基态或亚稳态的Nb原子激发到要研究的激发态上。粒子所具有的能量越高越不稳定，所以处于激发态上的原子不会一直停留在激发态上，会向满足跃迁定则的下能级跃迁，跃迁过程中原子以发射荧光的形式释放能量。再用荧光探测仪器记录e指数衰减的荧光信号，最后通过分析荧光衰减曲线确定目标能级的自然辐射寿命。本次实验确定了59条位于23910.9cm-1到37188.28cm-1之间Nb原子能级的自然辐射寿命，绝大部分

7、能级的电子组态为4d35s5p、4d45p，测量的自然辐射寿命结果在7.1到118.7ns范围内，I其误差范围在10%以内。59条能级寿命中有52条能级辐射寿命在前人文献中未被报道。本文试图应用高分辨率光谱仪测量Nb作为阴极的空心阴极灯发射谱线进而确定Nb原子的分支比，但由于Nb的谱线比较密集，又受到光谱仪的分辨率的限制，无法解决谱线重叠问题。而美国天文台的高分辨率傅里叶光谱仪的分辨率较高，可以解决部分谱线重叠问题。所以本文通过分析美国天文台（theKit