光谱学与光谱分析
Rb(5PJ)与He,N2的碰撞精细结构混合和猝灭
孟繁新, 秦晨, 戴康, 沈异凡
Abstract
在气体样品池条件下,研究了Rb(5PJ)+(He,N2)碰撞能量转移过程。用调频半导体激光器激发Rb原子至Rb(5P3/2)态,在不同的He或N2气压下,测量了直接5P3/2→5S1/2荧光和转移5P1/2→5S1/2荧光。对于Rb(5PJ)与He的碰撞,只发生精细结构转移(略去碰撞猝灭效应),电子态能量仅能转移为He原子的平动能。在与N2的碰撞中,向分子振转态的转移是重要的。本实验中,Rb的密度为4.5×10^11cm^-3,由辐射陷获理论得到5P1/2→5S1/2的有效辐射率为2.47×10^7s^-1。利用速率方程分析,可以得到碰撞转移速率系数,对于He,5P3/2→5S1/2转移速率系数k2H1e=2.61×10^-12cm^3·s^-1。对于N2,测量5PJ+He和5PJ+N2两种情况下直接荧光与敏化荧光的相对强度比,利用最小二乘法确定5P3/2→5S1/2转移速率系数k2N12=2.36×10^-11cm^3·s^-1,5PJ态猝灭速率系数kN2=1.44×10^-11cm^3·s^-1。由实验结果证实了Cs-N2主要是直线式碰撞传能机制,与其他实验结果进行了比较。