金原子能级辐射参数的测量研究

论文摘要

在天体物理学中星体的化学组成及元素相对丰度的确定是研究星体年龄、演化过程和能量来源等问题的重要理论基础。通过各种地基望远镜和太空望远镜获得大量高分辨率的天体光谱进行光谱分析是目前科学家们确定星体的化学组成及其元素相对丰度的普遍方法之一。能级的自然辐射寿命、分支比和振子强度等原子辐射参数是进行这种光谱分析所需要的重要数据。近年来,随着大量高分辨率、高信噪比的天体光谱的获得,人们发现在许多化学性质奇特的恒星中都含有丰富的重金属元素,例如Au、Pt和Hg等。因此,获得这些重金属的原子辐射参数数据是尤为重要的。虽然很多科研工作者已经对这些重金属原子能级的自然辐射寿命、振子强度进行了测量,但对于金原子,已有的寿命和振子强度结果对光谱分析所需要的数据来说是远远不够的。据我们所知,目前通过实验方法仅仅确定了金原子15个能级的自然辐射寿命,五条谱线的振子强度。因此,本文采用时间分辨激光诱导荧光技术对金原子（Au I）自然辐射寿命进行了测量研究,确定了位于37358.99158616.764 cm-1之间十个能级的自然辐射寿命,其中有六个能级属于首次测量,得到的测量结果在6.8965 ns之间,误差在10%以内。另外,我们还将这些寿命结果与运用金元素空心阴极灯发射光谱的方法确定的分支比结果相结合,确定了这10个能级中8个能级的15条跃迁谱线的振子强度和跃迁几率。这些实验结果为天体光谱分析提供基础数据的同时也对等离子体诊断、激光物理和波函数宇称不守恒的研究有重要的参考意义。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究背景和意义
•   1.2 原子辐射参数研究现状
•   1.3 本文研究内容
• 第二章 基本原理与方法
•   2.1 自然辐射寿命测量原理
•     2.1.1 测量原理
•     2.1.2 寿命测量实验装置
•     2.1.3 影响寿命测量的几种效应
•     2.1.4 寿命误差的确定
•   2.2 分支比测量原理
•     2.2.1 基本原理
•     2.2.2 分支比测量装置
•     2.2.3 光谱响应的标定
•     2.2.4 跃迁几率和振子强度
•     2.2.5 分支比、跃迁几率和振子强度误差的确定
•     2.2.6 实验仪器
• 第三章 金原子辐射参数的测量
•   3.1 引言
•   3.2 寿命测量
•   3.3 分支比测量
•   3.4 结果和讨论
• 第四章 总结与展望
• 参考文献
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张美奇

导师: 戴振文

关键词: 时间分辨激光诱导荧光,自然辐射寿命,振子强度

来源: 吉林大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 天文学

单位: 吉林大学

基金: 国家自然科学基金项目(编号:U1832114和11174107),吉林省科技发展计划项目(编号:20180101239JC)

分类号: P148

总页数: 41

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