Cs(6DJ)+Cs(6S12)非弹性碰撞转移截面的测定.pdfVIP

第29卷，第9期 光谱学与光谱分析 2 009年9月 and Analysis SpectroscopySpectral September，2009 Cs(6D．，)+Cs(6S。／2)非弹性碰撞转移截面的测定 郭启存1，吴红萍1，康丽奎2，万鸿飞1，戴康1，沈异凡¨ 1．新疆大学物理科学与技术学院，新疆鸟鲁木齐830046 z．西北农林科技大学机械与电子工程学院，陕西杨凌712100 ClTI．3 摘要在9×1014～2．1×1015Cs密度范围内，利用脉冲激光双光子激发Cs(6Sl／2)到Cs(6Ds／2)态， 使用原子荧光光谱方法，通过三能级模型的速率方程分析，由对直接荧光和转移荧光的时问积分强度的测 量，得到6D5／2—6D3／z精细结构转移截面为(2．1±0．4)×1014CITl2，而6D3／：态向6D以外态的转移截面为 (1．6±0．4)×10-14 P1／2 分荧光强度比，得到6D3／z一7P1／2与6Ds／2—7P3／z的碰撞转移截面分别为(7．6±2．4)×10—16C1T12与(1．6士 0．5)×10．15 面为(1．310．4)×1014CITl2。 关键词激光光谱；碰撞转移；荧光；截面；Cs 中图分类号：0562．3；0562．4文献标识码：A cm-1(1) CrEI--1 引 言 以上是一个放热过程，且由于本实验中的kT约为330 大于△E=232 由于碱原子具有类氧结构，理论处理相对简单，而且容 易被激光激发，所以对它们的激发态的碰撞能量转移过程进 结构碰撞转移 行了大量的理论和实验研究1_1-43，对于低激发态原子，特别 (2) 是共振态碱原子，碰撞转移过程主要包括精细结构碰撞转 另外，Cs(6D)比Cs(7P)能级高约642ClTI一，故过程 移【l。3]，碰撞猝灭[23及碰撞能量合并[5‘7](EP：Energypoo— (3) ling)，即二个激发态原子碰撞，一个原子被激发到更高的激也可以发生，而6Dj与其他激发态能级相差较远，故其碰撞 发态，而另一个原子同到基态的过程。对于高位态碱原子， 转移可以略去。实验上可以测得过程(1)，(3)截面之和，而 特别是Rb和Cs等重碱金属高位态原子与基态原子的碰撞，过程(3)的转移截面可从另一个实验得到，从而获得过程(1) 除发生精细结构碰撞转移外，还存在有向邻近能级的碰撞转 的转移截面。 移Llj及碰撞能最合并的逆过程(REP：Reverseenergypoo— ling)，即一个高激发态原子与一个基态原子碰撞产生二个低1速率方程分析 激发态原子的过程，它已被Yabuzaki等【8j在Cs蒸气中观察 到。 对异核系统中的REP过程已进行过实验研究[…，从实 验角度讲，直接测昌同核原子的REP过程是比较困难的，因 为原子低位态被REP和由高位态的自发辐射二种过程布居， i向能级J的碰撞转移率，n为能级i向能级J的自发辐射 共振荧光是由二种过程共同产生的。本文利用一个间接方法 测量如下的REP过程 收稿日期：2008—06—02。修订日期：2008—09—06 基金项目：国家自然科学基金项目资助