【摘 要】
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本文对精密测量为出发点,对相关分子进行了光谱研究,研究背景介绍如下。电子中可能因T-（时间反演）,CP-（电荷共轭和宇称）破缺效应而存在电子电偶极矩（e EDM）,粒子物理标准模型指出其上限为10-380)?cm,因此测量e EDM可以检验粒子物理标准模型,标准模型之外的新物理。目前测量e EDM的方案都尚未证实其存在。Pb F分子为顺磁性分子,基态具有Ω双分裂,因此基于Pb F的测量方案在诸多测
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本文对精密测量为出发点,对相关分子进行了光谱研究,研究背景介绍如下。电子中可能因T-（时间反演）,CP-（电荷共轭和宇称）破缺效应而存在电子电偶极矩（e EDM）,粒子物理标准模型指出其上限为10-380)?cm,因此测量e EDM可以检验粒子物理标准模型,标准模型之外的新物理。目前测量e EDM的方案都尚未证实其存在。Pb F分子为顺磁性分子,基态具有Ω双分裂,因此基于Pb F的测量方案在诸多测量e EDM的方案中具有很好的竞争力。Pb F的光谱结构与光谱常数和测量e EDM的精度直接相关,但目前Pb F分子相关光谱研究并不充分,因此很有必要对Pb F分子光谱进行研究。同时,e EDM测量中需要施加电场,电场的实际强度影响着测量结果,因此有必要对电场进行测量。利用线性（HCCCN）n（n=1-3）分子摆动光谱测量电场是光谱在精密测量领域中一项很有潜力的应用。因此本文以冷分子精密测量光谱为中心,研究了Pb F和线性（HCCCN）n（n=1-3）冷分子的精密测量光谱。接下来分别简要介绍本文的研究工作。首先,为了测量Pb F冷分子光谱,本文设计并搭建了一个光谱测量实验系统。此实验系统使用激光消融技术和超声分子束技术制备Pb F冷分子,利用脉冲激光诱导荧光技术测量Pb F冷分子光谱。本文在荧光采集系统调试、消融制备冷分子系统调试和信噪比的优化等方面做了大量工作,最终成功搭建实验系统,并测量了Pb F的A ~2Σ+-X ~2Π1/2（0,0）和（1,0）两个振动带的脉冲激光诱导的荧光光谱。随后,在另一实验系统也制备出了Pb F分子,并使用连续激光作为探测光,测量了Pb F分子B ~2Σ+-X ~2Π1/2（0,0）跃迁的高分辨率荧光光谱。其次,本文对测量的Pb F光谱进行分析,得到了测量e EDM实验中重要的光谱常数。（1）分析了Pb F分子A ~2Σ+-X ~2Π1/2（0,0）和（1,0）的光谱,分别得到了208Pb F的A ~2Σ+=0和=1振动态的精细结构光谱常数。这些常数在Pb F的e EDM测量实验中有重要作用。（2）分析了Pb F分子B ~2Σ+-X ~2Π1/2（0,0）跃迁的光谱,得到了208Pb F、207Pb F和206Pb F分子X ~2Π1/2和B ~2Σ+态的精细结构光谱常数和207Pb F的超精细结构光谱常数,得出的光谱常数和已有文献吻合。这是目前对Pb F B ~2Σ+-X ~2Π1/2跃迁的首个高分辨率光谱的分析,且207Pb F和206Pb F B ~2Σ+电子态的精细结构光谱常数和超精细光谱结构常数由本文第一次给出。根据所得参数,给出了207Pb F X ~2Π1/2态的b F(207Pb)、（207Pb）⊥和（207Pb）⊥,这些参数可以检验计算Pb F内部有效场的理论模型。最后,为了验证e EDM测量实验中的电场,我们对测量电场的方法进行了探索:计算了线性（HCCCN）n（n=1-3）分子的摆动光谱,并讨论了利用（HCCCN）n（n=1-3）摆动光谱测量电场的灵敏度和空间分辨率等。本文利用有限元矩阵对角化方法计算了线性（HCCCN）n（n=1-3）分子在多种转动温度以及不同电场强度下的摆动光谱,并计算了相应条件下摆动光谱的归一化Q支强度,得出线性（HCCCN）n（n=1-3）分子可以用于测量电场的结论。接着计算并比较了线性（HCCCN）n（n=1-3）各分子摆动光谱测量电场的灵敏度,分别给出了不同转动温度下（HCCCN）n（n=1-3）各分子适宜的电场测量范围,并讨论了摆动光谱测量电场测量电场的空间分辨率以及相关应用。
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