レーザー分光法によるCaおよびSr原子の光イオン化完全実験の試み

尝试使用激光光谱法对 Ca 和 Sr 原子的光电离进行充分实验

• 批准号: 07740340
• 负责人: 奥西 みさき
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Tohoku University
• 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07740340/
• 关键词: 光イオン化; 光電子分光; 原子

本研究の目的は、原子の光イオン化を表す遷移行列要素の(位相を含む)すべてを決定するための実験手法を確立するところにある。対象としてはCa原子の130nm付近の光吸収に伴うイオン化過程に絞って実験を進めた。Ca原子はこの波長領域の光を吸収するとCa^+の励起状態(4s4p^2P_<3/2>)のイオン化連続状態への直接遷移が可能となる。本研究ではこの過程の遷移行列要素を求めるための実験手法の確立を試みた。この実験で用いる130nm付近の真空紫外光は、2台のパルスレーザーを用いて、Kr原子を媒体とする2波長2光子共鳴4波混合法により発生させる。また、イオン化に伴い放出される光電子は飛行時間型電子エネルギー分析器によりエネルギー分析して、求めるイオン化過程に関与する電子だけを区別して検出し、照射光の偏光方向に対する角度分布を測定する。更に、生成したCa^+の励起状態(4s4p^2P_<3/2>)からの発光の偏光依存も測定する。本年度の前半は主に実験装置の製作を行った。その後、既存の真空槽に真空紫外光発生装置と磁気遮蔽ケース及び飛行時間型電子分析器を取付け、それぞれの装置の立ち上げを行った。真空紫外光の発生は、NOガスを封入したガラスセルを真空槽の後方に取付け、その1光子直接イオン化を測定することにより確認した。次に、NOガスを真空槽の中央部に導入し、真空紫外光の照射により生成した光電子の飛行時間測定を行い、電子エネルギー分析器の動作の確認を行った。本研究では、非常にエネルギーの低い(数百meV)電子の測定を行うので、磁場及び電場を十分遮蔽することが必要であった。その後に、Ca溜めを持つノズルを真空槽に設置しCa原子線を発生させ、光電子の測定を試みたが、Ca原子の電子分析器への付着による電場の乱れのため光電子の観測は出来なかった。そこで現在Caの付着を極力避けるための装置の改良を行っているところである。

这项研究的目的是建立一种实验技术，用于确定代表原子光电离的过渡序列元素的所有（包括阶段）。实验是通过关注与130 nm Ca原子的光吸收相关的电离过程进行的。当Ca原子在该波长区域吸收光时，它们能够直接过渡到Ca^+（4S4p^2p_ <3/3/2>）激发态的电离连续状态。在这项研究中，我们试图建立一种实验方法来确定该过程的过渡序列元素。该实验中使用的130 nm的真空紫外线是通过使用两个脉冲激光器使用KR原子作为培养基的两波长的两光子共振，四波混合方法生成的。此外，通过使用飞行时间电子能量分析仪通过能量分析发射为电离的光电子，仅通过区分和检测来检测到所需电离过程的电子，并且测量辐照光的角度分布相对于极化方向。此外，还测量了从生成的Ca^+（4S4p^2p_ <3/2>）的激发态发射态的极化依赖性。今年的上半年主要用于制造实验设备。之后，在现有的真空室中安装了真空紫外线发电机，磁性屏蔽壳和飞行时间电子分析仪，并启动了每个设备。通过将无气封闭的玻璃电池连接到真空室的后部并测量其直接电离，从而确认了真空紫外线的产生。接下来，没有将气体引入真空室的中心，并进行了带有真空紫外线照射产生的光电子的飞行时间测量，以确认电子能量分析仪的运行。在这项研究中，由于进行了非常低的能量（数百MEV）电子的测量，因此有必要充分屏蔽磁场和电场。之后，将带有CA储液管的喷嘴放置在真空室中，以产生Ca原子射线并试图测量光电子，但是由于CA原子附着在电子分析仪上，因此无法观察到光电子，因此无法观察到电场。因此，我们目前正在努力改进设备，以避免尽可能多地遵守CA。