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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