Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ
Метод коллинеарной лазерной фотоионизации быстрых атомов получил сейчас большое развитие /1/. Он является:
-удобным и достаточно универсальным способом проведения высокочувствительной атоиной спектроскопии высокого разрешения;
-потенциальным способом детектирования очень редких изотопов.
Известно, что такой метод выгодно реализовать через ридберговское состояние /1/. Поэтому ионизация быстрых ридберговсг.их атомов занимает в нем важное место.
Важно выбрать такую схему ионизации, которую удобно использовать при решении конкретной задачи детектирования или спектроскопии атомов определенного сорта. При этом схема должна быть по возможности простой в экспериментальной реализации и обеспечивать эффективный процесс перевода атонов в ионы.
Схена ионизации может позволить по характеристикам образующихся ионов С напринер, по углу вылета ионов из ионизатора } определить главное квантовое число ридберговского атона, испытавшего ионизацию. Это свойство важно при изучении столкновительных процессов с участием быстрых атомов, в частности, столкновительного, фона в методе коллинеарной лазерной фотоионизации.
Важной характеристикой ионизатора является также разброс по кинетической энергии ионов, возникающий в процессе ионизации. Сохранение Сили малое изменение) кинетической энергии атона при его превращении в ион и последующей транспортировке до детектора может позволить:
-использовать насс-сепаратор на выходе коллинеарной лазерной фотоионизации атонов для последующей масс-селекции;
-в некоторых случаях отделить сигнал от столкновительного фона.
Поэтону схема ионизации, в которой реализуется вышеуказанное свойство, может быть использована для повышения суммарной
селективности детектирования атомов.
Диссертационная работа посвящена изучению ионизации быстрых ридберговских атонов в нетоде лазерной резонансной ионизационной коллинеарной спектроскопии.
Для решения поставленной задачи предполагалось:
-
Исследовать ионизацию ускоренных ридберговских атонов в основных конфигурациях ионизатора на основе постоянного, электрического поля С ионизация в продольной и поперечной по отношению к направлению распространения атонного пучка электрических поляхЭ.
-
Пронаблюдать ионизацию быстрых ридберговских атонов за счет теплового излучения.
-
Исследовать магнитную ионизацию, основанную на действии магнитного поля на быстрые ридберговские атомы.
-
Проведено сравнение ионизации быстрых ридберговских атонов в продольном и поперечной электрических полях. Экспериментально измерена и объяснена зависимость положения сигнальных фотоионов oi главного квантового числа для обеих конфигураций полей. Объяснена форма углового распределения Фонового сигнала, обусловленного . столкновениями быстрых атомов с нолекулани остаточного газа.
-
Экспериментально наблюдалась ионизация быстрых ридберговскш зтонов криптона под действием теплового излучения при коннатной температуре. С использованием такой ионизации быстрых ридберговских атомов осуществлено дистанционное измерение распределения плотности паров калия в перезарядной ячейке иетодон коллинеарной лазерной фотоионизации.
-
Проведено исследование ионизации быстрых ридберговских атомо в нагнитнон поле. Ридберговские атомы были предварительно приготовлены при помощи коллинеарного лазерного излучения.
Выполнения нсслгдозания показали, что ионизатор с поперечним электрическим полем удобно использовать в экспериментах, в которпх ваано определить главное квантовое число быстрых ридберговских атонов. Принерон слукит исследование возбуждения быстрых атонов водорода о ридберговские состояния при столкновениях с тепловыми атомами и молекулами.
Значения величин сечении столкновительного возбуждения быстрых атоиоз в ридберговские состояния представляют большую практическую ценность. Знание их вакно для развития теории атомных столкновений, а такге для моделирования столкновительных проц-?ссоз, которые имеют несто в космосе и в лабораторных уедсзнйх.
Ионизация быстрых ридберговских атомов в постоянном магнитном поле позволяет сохранить моноэнергетичность пучка фотоионов. Это иохет быть использовано в методе коллннеарной фотоионнзационной спектроскопии атонов для радикального подавления столкновительного фона.
