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第一章 实验方法1

1.1 加速器1

1.2 离子源3

1.3 对束的要求与限制5

1.4 质谱分析器7

1.5 靶室10

1.6 靶13

1.7 分析装置17

1.8 探测器20

1.9 探测的几何安排和线宽24

1.10 束监测器27

1.11 外场31

1.12 结束语32

参考文献32

第二章 用束箔方法研究原子光谱38

2.1 实验方法39

2.2 光谱研究的结果44

2.2.1 以前未完整研究的系统45

2.2.2 类氢能级52

2.2.3 位移项58

2.2.4 多激发态60

参考文献70

第三章 寿命测量80

3.1 寿命测量是原子物理学中的一个基本领域82

3.1.1 寿命测量的需要82

3.1.2 束箔技术发展前的寿命测量法83

3.2.1 瞬时布居数87

3.2 基本量的定义87

3.2.2 跃迁几率和振子强度88

3.3 束箔激发衰变曲线的测量89

3.3.1 束箔技术的能力和限制89

3.3.2 束箔设备与测量过程的详细介绍92

3.3.3 级联再布居数——一个容易处理的问题97

3.4 测量的衰变曲线与时间的关系101

3.4.1 驱动耦合线性速率方程的解法101

3.4.2 能级布居数的定量指示器——补充比106

3.4.3 整列光源的强度关系式107

3.4.4 仍然保持衰变曲线的平均寿命概念的偏离109

3.5 对单独的衰变曲线用指数拟合求平均寿命112

3.5.1 最大似然法112

3.5.2 非线性最小二乘法113

3.5.3 衰变曲线的微分和积分116

3.5.4 间隔很近的平均寿命的展开118

3.5.5 Fourier变换法119

3.5.6 矩量法120

3.6.1 确定拟合平均寿命时出现的不确定性121

3.6 通过对与级联有关的衰变曲线作联合分析求出平均寿命121

3.6.2 勉强拟合124

3.6.3 与级联相关的衰变曲线的线性拟合的归一化125

3.7 无级联法129

3.7.1 束箔符合技术129

3.7.2 运用整列来识别级联130

3.7.3 激光激发132

3.8 结束语134

参考文献135

理论与实验的比较以及评价载有新结果的表146

第四章 中性原子、单次及多次电离原子的理论振子强度146

4.1 非满壳层多电子理论150

4.2 电荷波函数的一种光谱学解释156

4.3 非满壳层多电子理论计算法159

4.3.1 ψσ的L2，S2对称性162

4.3.2 偶极子长度与偶极子速度之比较163

4.3.3 半内部轨道变分(A型态，对称性中最低的态)164

4.4 对称性的非最低态167

4.4.1 中性和单次电离原子167

4.4.2 变分塌缩及其避免171

4.5 内壳(KL→KL'〔M〕)到预Rydberg能级(？→pR)间的跃迁的新振子强度179

4.6 用非满壳层多电子理论进一步检验影响振子强度的其它关联效应182

4.7 结论190

参考文献191

第五章 等电子数序中原子振子强度的规律200

5.1 理论基础202

5.1.1 定义202

5.1.2 f值对核电荷的依赖关系204

5.1.3 极限1/Z→0的探讨207

5.2 确定倾向的讨论208

5.2.1 基本倾向210

5.2.2 具有极大值的曲线212

5.2.3 具有极小值的曲线223

5.2.4 反常的曲线225

5.3 振子强度按等电子数序在光谱系中的分布226

5.4 相对论性效应及其修正229

5.5 摘要235

参考文献237

第六章 天体物理学中的运用：吸收光谱244

6.1 分支比246

6.1.1 光源247

6.1.2 光谱仪248

6.1.3 光谱仪校准249

6.1.4 对被测分支的选择251

6.2 增长曲线的分析253

6.2.1 增长曲线的构成254

6.2.2 内在一致性检验255

6.2.4 太阳丰度的确定256

6.2.3 不同跃迁的跃迁几率的对比256

6.3 天体物理学应用中所需要的束箔光谱学测量257

参考文献259

第七章 束箔光谱学对太阳紫外线发射光谱的应用263

7.1 色球层和日冕里的电离平衡266

7.2 色球层和日冕里的激发平衡267

7.3 电子温度的谱线比率测定法269

7.4 电子密度的谱线比率测定法274

7.5 色球层和日冕丰度的确定276

7.6 诊断法所需要的束箔测量279

参考文献280

第八章 高Z类氢离子和类氦离子的研究283

8.1 单电子系统里的Lamb移动284

8.1.1 高Z快速离子束的猝灭测量287

8.1.2 用分离的振荡场在氢中产生的Lamb移动290

8.2 双电子系统中的Lamb移动291

8.3 单电子系统的2S1/2亚稳态的辐射衰变293

8.3.1 理论293

8.3.2 实验298

8.4.1 源于21S0的辐射衰变303

8.4 双电子系统n＝2态的禁戒辐射衰变303

8.4.2 源于23S1的辐射衰变307

8.4.3 源于23P2的辐射衰变309

8.4.4 源于23P1的辐射衰变311

8.5 双电子系统中双激发组态的研究312

参考文献314

第九章 束箔光源里的相干、整列和取向现象322

9.1 一般的理论考虑325

9.1.1 发射过程325

9.1.2 对称性考虑330

9.2 整列和线极化333

9.2.1 零场测量334

9.2.2 电场345

9.2.3 磁场350

9.3 取向和圆极化353

9.3.1 零场353

9.3.2 磁场测量法355

9.3.3 平方Stark效应356

参考文献358

第十章 用快速抛射电子光谱学进行自电离离子能级和寿命的测量362

10.1.1 分析器的选择368

10.1 快速抛射电子光谱学(FPES)方法368

10.1.2 适用于FPES的圆筒形镜式分析器的特性370

10.1.3 分析器最佳判据的运动学修改374

10.1.4 分析器性能的相对论性修正375

10.1.5 横向速度扩展引起的加宽377

10.1.6 进一步的运动学的考虑，从抽样中估计在FPES里观察到的净线宽379

10.1.7 FPES的优点总结381

10.2.1 类锂、类铍和类硼离子的长寿命态的光谱382

10.2 FPES举例382

10.2.2 类钠氯离子的长寿命壳心激发态的光谱386

10.2.3 中性的和接近中性的碱金属壳心激发态387

10.2.4 箔靶在FPES中的电子本底390

10.2.5 气体靶在FPES中的电子本底393

10.3 用FPES测量Auger寿命396

10.3.1 亚稳类锂离子的Auger寿命396

10.3.2 用Auger发射能级的光学衰变道测定寿命的例子402

参考文献403