钴、铍和硅原子激发态辐射参数的测量研究

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1、分类号：O43单位代码：10183研究生学号：2015321027密级：公开吉林大学博士学位论文钴、铍和硅原子激发态辐射参数的测量研究MeasurementsonradiativeparametersofCoI,BeIandSiIlevels作者姓名：王兴豪专业：光学研究方向：原子光谱学指导教师：戴振文教授培养单位：吉林大学物理学院2018年5月钴、铍和硅原子激发态辐射参数的测量研究MeasurementsonradiativeparametersofCoI,BeIandSiIlevels作者姓名：王兴豪专业名称：光学指导教师：戴振文教授学位类别：理学博士论文答辩日期：2018年

2、5月29日授予学位日期：年月日答辩委员会组成：姓名职称工作单位主席王淑荣研究员中科院长春光机物理所委员秦莉研究员中科院长春光机物理所王荣教授吉林大学物理学院张汉壮教授吉林大学物理学院苏雪梅教授吉林大学物理学院未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、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。吉林大学博士(或硕士)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

3、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

4、：□硕士博士学科专业：光学论文题目：钴、铍和硅原子激发态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）：作者联系电话：钴、铍和硅原子激发态辐射参数的测量研究（摘要）一直以来，人们对原子结构和光谱的研究有很大的兴趣。在实验中，人们可以获得光谱线的波长、能级自然辐射寿命、分支比、超精细劈裂常数等一系列的光谱数据。这些光谱数据不但在理解原子结构方面是至关重要的，而且在其他领域也有重要应用，例如在天体物理学领域，借助各种地基望远镜和太空望远镜，人们获得了大量高分辨率的天体光谱，对这些光谱的分析有助于人们研究恒星演化过程，确定星系和星云中的元素丰度，而光谱分析很大程

5、度上依赖于准确的跃迁几率和振子强度等原子参数。精确的跃迁几率和振子强度还可以用来检验和完善原子参数计算过程中的理论方法。自然辐射寿命结合分支比可以准确确定能级的跃迁几率和振子强度。近年来，虽然很多科研组对钴、铍和硅原子的自然辐射寿命进行了测量研究，但是，目前已获得的数据并不完善，例如：高激发态的辐射寿命很少；已报道的数据存在不一致的现象等等。因此，开展钴、铍、硅自然辐射寿命的实验研究是非常必要的。由于时间分辨激光诱导荧光技术可以避免非选择激发带来的级联效应，因此被广泛应用于自然辐射寿命的精确测量。本文利用时间分辨激光诱导荧光技术测量了钴原子、铍原子和硅原子的自然辐射寿命。实验中，

6、使用激光烧蚀技术获得含有自由原子的等离子体，然后使用激发激光将处于基态或亚稳态的原子激发至目标能级。被激发的原子自发辐射产生的荧光通过单色仪分光，然后经过光电倍增管探测并由示波器观察和记录，最后采集得到的荧光衰减曲线传入电脑进行寿命拟合分析。对跃迁分支比，我们采用观测空心阴极灯发射光谱的方法进行测量。利用高分辨率光栅光谱仪和光电倍增管组成的探测系统，对钴原子的发射谱进行观测分析，将待测谱线进行高斯线型拟合，确定峰值强度。由于测量的光谱线在经过探测系统时会有损耗，而且在不同波长位置，探测系统对谱线强度的响应程度有所不同，所以，在分支比测量中，需要准确确定实验系统的光谱响应曲线来得到

7、谱线的真实强度。本论文的具体内容包含以下三部分：I一、利用时间分辨激光诱导荧光技术对28345.86~55922.3cm−1范围内24条钴原子能级的自然辐射寿命进行了测量，其中20条能级的寿命属于首次报道。我们的结果与前人已测结果相比符合很好。本文测量的钴原子寿命值在6.8到129ns之间。我们还通过观测空心阴极灯的发射光谱，测量了13条钴原子能级的39条谱线的跃迁分支比，并结合我们的寿命结果获得了这些谱线的跃迁几率和振子强度。二、利用时间分辨激光诱导荧光技术测量了64506.4