原子激发态的光电离截面是原子光电离研究中重要的动力学参数。3d过渡原子激发态光电离截面的实验数据十分缺乏,现有理论方法只能得到其估计值。因此本项目研究精确测定的原子价电子激发态绝对光电离截面,可以检验理论计算结果,促进理论方法发展,为研究原子、等离子体和天体物理等提供实验数据,完善原子光谱数据库。采用激光溅射和分子束相结合的方法制备自由原子,共振增强多光子电离和时间飞行质谱技术检测光电离产物,建立了精确测定原子激发态绝对光电离截面的实验装置。制备的自由原子主要布居在低能态,可以产生较高数密度的原子束。精确测定了Ti、Co、Ni及其同位素价电子激发态的绝对光电离截面。钛原子 v3F2,3,4°、y3P1,2°和z3H4,5°态的光电离截面值分别为0.44、0.63、0.96、2.97、、1.38、1.95、5.35 Mb;鈷原子y4F7/2°、y2G7/2°、y4D5/2°和y4G9/2°态的值分别为0.77、1.74、1.29、0.77Mb;镍原子y1F3°、y3F2°、和z3G3°态的值分别为0.2、0.25、0.81Mb。各同位素原子同一激发态的光电离截面值之间无明显差别。
英文主题词photoionization cross section; laser ablation; resonance enhanced multiphoton ionization; time-of-flight mass spectrum