论文部分内容阅读
配备电子冷却系统的重离子冷却储存环提供了相空间冷却的高品质束流和极低温度的电子束，极大提高了双电子复合(DR)实验的能量分辨和复合离子信号的信噪比，为研究高电荷态离子精密谱学提供了绝佳的实验平台。本文基于中科院近代物理研究所重离子研究装置HIRFL-CSRm上的DR实验装置，利用储存环合并束技术成功开展了类锂和类铍的氩离子的DR实验研究，主要结果包括: 第一部分，在CSRm上开展了类锂的36Ar15+离子的DR刻度实验，成功测量了电子，离子质心系能量范围为0-35eV的DR速率系数谱，覆盖了类锂的36Ar15+离子的2s电子所有△n=0的DR谱线系(1s22p1/2nl与1s22p3/2nl)，通过解谱，给出了电子离子共线段电子束的温度分布（纵向温度kT(||)=0.8meV，横向温度kT⊥=40meV）。根据实验测量得到的DR谱中可分辨的共振峰位置，利用外推法得到了36Ar15+离子2s1/2→2p1/2和2s1/2→2p3/2的激发能分别为31.95±0.05eV和35.00±0.08eV。使用基于相对论组态相互作用的FAC程序对实验能量范围内的反应过程进行了计算，理论计算结果与实验结果符合很好。此外基于CSRm先后开展的36,40Ar15+离子的DR实验结果对储存环DR实验方法测量同位素移动进行了探索研究，对于CSRm上未能观察到36,40Ar15+同位素移动的原因进行了分析; 第二部分，基于类锂的36Ar15+的DR刻度实验，开展了类铍的40Ar14+离子的DR实验研究。成功观测到了40Ar14+的DR(2s2→2s2p)过程的△n=0的四个谱线系2s2p1P1、2s2p3pJ(J=0，1，2)以及三电子复合TR(2s2→2p2)过程△n=0的各个线系1S0、1D2、3P2、3P1、3P0。利用AUTOSTRUCTURE程序对40Ar14+的共振复合过程进行了理论计算，计算结果与实验结果总体符合较好。 CSRm上开展的类锂、类铍氩离子的DR实验研究，为在CSRe以及我国未来大科学装置HIAF（High Intensity Heavy-ion Accelerator Facility）上的DR精密谱学研究奠定了坚实的基础。