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开展稀土原子的高激发态的研究不仅对揭示复杂原子的结构及其物理特性具有重要的科学意义,而且还可以更严格地检验新的量子理论;同时,该方面的研究在诸多高科技领域也具有广泛的应用前景,例如:新型激光的机理探索、核能的开发等。Eu原子作为最复杂的稀土原子之一,具有半满填充的4f支壳层,导致其高激发态的结构和特性非常复杂。近年来,本课题组曾经运用传统的探测方法和现代的速度影像技术分别对Eu原子的4f76p1/28s自电离态的衰变分支比进行了探索,但都尚未发表。关于Eu原子的4f76p1/2nd自电离态的衰变分支比的研究仍然是空白。另一方面,Eu原子的4f76p1/2nd自电离态的能级结构和物理特性都比4f76p1/28s自电离态更为复杂,导致其衰变的分支比也更具有挑战性。因此,本文采用速度影像技术对Eu原子的4f76p1/26d自电离态的衰变分支比进行了系统研究。 首先,本文采用孤立实激发方法研究Eu原子4f76p1/2(J=3,4)6d自电离态光谱,先采用两束染料激光将Eu原子从基态4f76s28S7/2经4f76s6p8p7/2态分别激发至4f76s6d(8D5/2,8D7/2和8D9/2)Rydberg态;再扫描第三束染料激光的波长,对Eu原子不同能域的自电离态进行探测,对其进行解释并分析自电离复杂的结构以及可能存在的组态相互作用。 其次,本组在研究Eu原子的4f76p1/28s自电离态的弹射电子动力学过程中拍摄得到的电子图像由于聚焦效果不好,所以导致图像的分辨率较差;同时影响了实验数据的可信度。由于本课题的研究对象是4f76p1/2(J=3,4)6d自电离态,其可衰变的能级结构更为复杂,所以对电子聚焦成像的要求较高。在系统分析电子透镜成像原理之后,通过采用Simion软件对电子图像的成像进行模拟并给出了最佳成像电压,从而很大程度的改善了图像分辨率,同时排除了其它实验仪器在实验过程中产生的背景噪音。根据采集到的电子图像进行强度和位置的定标,进一步保证了实验数据的可靠性,这些工作的完成对本课题都起到了关键作用。 最后,本文利用速度影像技术系统研究Eu原子的4f76p1/2(J=3,4)6d自电离态的弹射电子动力学特性。根据总角动量守恒和能量守恒原理,推测出对应的离子终态信息,最后给出其自电离衰变的分支比。通过调谐第三步激发光的波长,观测了分支比随能量的变化规律。通过Eu原子的4f76p1/2(J=3,4)6d自电离衰变的分支比,丰富人们对于Eu原子复杂自电离能级系列的认识,也为自电离激光的应用研究提供理论依据。