超流動ヘリウム中のイオンの分光学的研究

超流氦中离子的光谱研究

• 批准号: 08740350
• 负责人: 森脇 喜紀
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08740350/
• 关键词: 超流動ヘリウム; アルカリ土類イオン; アルカリ土類イオン-ヘリウム エキシマー; マグネシウムイオン-ヘリウムポテンシャル; アルカリ土類原子-ヘリウムポテンシャル; イオントラップ; バブルモデル

液体ヘリウム中のイオンは、中性原子や電子などと同様なバブルあるいは氷球を形成しその構造やダイナミックスに分光学的な興味がある他、トラッピングの対象としても興味深い。ところが、イオンの分光に関してはこれまでBa^+以外は報告されておらず、軽いアルカリ原子のスペクトルが観測できていないこととともに、解明が期待されている。今回我々は、超流動液体ヘリウム中にイオン・原子を生成しレーザー分光を行うためのクライオスタットと分光系を開発・作成し、Ba,Mgについて実験を行った。YAGレーザーの第2、第3高調波により、液体ヘリウム中のサンプル表面をスパッタリングすることにより原子を超流動ヘリウム中に生成することができるが、イオンは検出できなかった。これは液体ヘリウム中のイオンの再結合面積が非常に大きいためであると考えられる。そこで、2KV/cm程度の電場を印加することによって、Ba^+イオンのスペクトルを測定することに成功した。D1,D2線の励起スペクトルが10nm程度短波長側にシフトし、D2線が2重に分裂していることなどは、バブルモデルとヤーンテラー効果により説明できると考えられる。また、Mg^+-He_nのポテンシャルをad initio計算により検討した結果、基底状態では通常のバブルが形成されるが、励起状態ではMg^+のp電子軌道の節の部分に6個のHe原子が結合したエキシマーが形成され、基底状態への遷移が1μm付近にあることが予想された。このMg^+イオンのスペクトルの検出を現在試みているが、その過程でMg原子の3s^1S→3p^1Pの励起スペクトル(281nm)と、276nmの励起スペクトルが新たに測定された。後者には鋭いディップがあり、バブルの光イオン化と脱励起過程の競合に起因するスペクトルであること考えられる。

In the liquid, neutral atoms, electrons, and the like are formed into spheres, and the structure, structure, and optical properties of the particles are highly interesting. In addition to the above, it is also possible to detect the presence of a light source in the atmosphere. In this paper, the ultra-fluid liquid is divided into three groups: the first group is composed of atoms, the second group is composed of atoms, the third group is composed of atoms, the fourth group The second and third high-profile waves of YAG are generated in the surface of the liquid and in the surface of the atom. The area of recombination is very large. The electric field of 2 kV/cm was successfully measured. D1,D2 lines excitation start at about 10nm short wavelength side, D2 lines split at 2 times, D1, D2 lines split at about 10 nm short wavelength side. The results of ad initio calculations for Mg^+-He_n atoms show that the base state is usually formed, the excited state is formed, and the Mg^+-He_n p electron orbital segment is formed, and the base state is transferred to 1μm. The excitation of Mg atoms at 281nm and 276nm was determined by the reaction of Mg atoms at 281nm and 276nm. The latter is the cause of the overlap between light and de-excitation processes.

项目成果

Y.Oshima,Y.Moriwaki,T.Shimizu: "Sympathetic Cooling of Ions in an RF Trap" Prog.Crystal Growth and Charact.33. 405-408 (1996)

Y.Oshima、Y.Moriwaki、T.Shimizu：“射频陷阱中离子的交感冷却”Prog.Crystal Growth and Charact.33。