论文部分内容阅读
作为物理学重要的组成部分,原子分子物理学的主要研究内容包括原子分子的空间结构、能级结构以及相关的原子分子动力学参数。其中原子分子和离子的动力学参数作为相关领域的基础数据,广泛应用在等离子体物理、凝聚态物理、天体物理、大气物理等物理学科,乃至化学、材料学、生物学、环境科学等其它学科中。目前原子分子动力学参数的测量精度往往只有百分之几到百分之几十,而不同的实验测量结果往往也有一定的出入。由于离子在产生、纯化及储存方面都更加困难,离子谱学相关技术成熟的要晚一些,目前相关数据还有巨大的缺口。在这种情况下,使用新的实验技术来测量原子分子的动力学参数,从而获得较精准的动力学参数实验基准数据,并探究各种实验方法的优缺点及其机理,就显得十分重要。而拓展离子谱学的研究范围,积累更多天文及其它学科需要的数据也十分有益。本论文就是围绕离子和原子分子的动力学参数,开展了系列工作,取得的具体成果和创新点如下: 一、利用兰州近代物理所的重离子冷却储存环CSRm,测量了0-14eV范围内112Sn35+离子的电子离子复合速率系数谱,并利用FAC code做了相应的理论计算。通过对比实验结果与理论计算,发现双电子复合仍然是主要的电子离子复合通道,而三电子复合在高能区比较重要; 二、测量了58Ni19+离子在0-165eV范围内的双电子复合速率系数谱,包含了58Ni19+离子Δn=0的两个完整共振跃迁谱线系(2P1/2和2S1/2)。确定了新实验条件下的电子束横向和纵向的温度。利用AUTOSTUCTURE计算了58Ni19+离子的双电子复合跃迁速率系数,与实验结果符合得很好。考虑到天文建模上的应用,我们还给出了103-108K范围内实验的等离子体速率系数,并与相关理论结果进行了对比; 三、利用电子能量损失谱方法,研究了一氧化氮分子A2Σ+、B2Π、C2Π和D2Σ+态的广义振子强度。通过广义振子强度外推以及BE-scaling方法,我们进一步得到了A2Σ+、C2Π和D2Σ+态的光学振子强度以及从激发阈到2500eV范围内的积分截面。整体上来说,本工作与之前的相关工作符合较好,证明在1500eV的入射电子能量下,对于一氧化氮分子已经基本满足了一阶玻恩近似成立的条件。本论文所得实验结果可以作为基准数据应用在相关大气物理研究中; 四、在第三代同步辐射光源SPring-8上,利用dipole(γ,γ)方法测量了Ar原子3p54s、3p54s、3p55s、3p53d、3p55s和3p53d跃迁的光学振子强度,结果与dipole(e,e)方法以及最近的寿命测量方法的结果相符合,也与大部分的理论结果符合。本工作与之前工作的交叉检验,提供了Ar原子3p54s、3p54s、3p55s、3p53d、3p55s和3p53d跃迁光学振子强度的基准数据。