吸收譜線Doppler展寬對原子多步光電離的影響
發(fā)布時間:2018-01-06 07:25
本文關(guān)鍵詞:吸收譜線Doppler展寬對原子多步光電離的影響 出處:《物理學(xué)報》2017年19期 論文類型:期刊論文
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【摘要】:原子法激光同位素分離的核心之一是如何高效地將原子激發(fā)電離.本文從原子法激光同位素分離的實際情況出發(fā),研究了原子吸收譜線的Doppler展寬對原子電離率的影響.研究中使用的理論工具是原子激發(fā)電離的密度矩陣方程,并利用數(shù)值計算方法對方程進(jìn)行求解.研究結(jié)果表明:當(dāng)吸收譜線有Doppler展寬時,在激光參數(shù)不變的條件下原子電離率會降低;且當(dāng)激光功率固定時,存在使原子電離率為最大的線寬值.這與已發(fā)表文獻(xiàn)中無Doppler展寬時的計算結(jié)果有很大不同.為了追求最佳的原子電離效果,在原子法激光同位素分離系統(tǒng)中激光應(yīng)該盡可能地工作在最佳線寬條件下.如果激光線寬有不可控的隨機(jī)波動,在技術(shù)上讓激光線寬略大于最佳線寬更為有利.無論如何控制激光線寬,盡可能地降低原子吸收譜線的Doppler展寬都有利于原子電離率的提高.
[Abstract]:One of the core of atomic laser isotope separation is how to excite and ionize atoms efficiently. This paper starts from the actual situation of atomic laser isotope separation. The influence of Doppler broadening of atomic absorption lines on atomic ionization rate is studied. The density matrix equation of atomic excitation ionization is used in this study. The numerical calculation method is used to solve the equation. The results show that the atomic ionization rate will decrease when the absorption line is widened by Doppler and the laser parameters are invariant. And when the laser power is fixed, there is a line width value which can make the ionization rate of the atom to be the maximum. This is very different from the calculated results without Doppler broadening in the published literature, in order to pursue the best atomic ionization effect. In the atomic laser isotope separation system, the laser should work under the optimal linewidth condition as far as possible, if the laser linewidth is uncontrollable random fluctuation. Technically it is more advantageous to make the laser linewidth slightly larger than the optimum linewidth. However controlling the laser linewidth and reducing the Doppler broadening of the atomic absorption spectrum as far as possible is beneficial to the increase of atomic ionization rate.
【作者單位】: 清華大學(xué)工程物理系;核工業(yè)理化工程研究院;
【分類號】:O562.6
【正文快照】: 1 引言 原子多步光電離是原子蒸汽激光同位素分離 (atom vapor laser isotope separation,AVLIS)中關(guān) 鍵的一步,由于涉及目標(biāo)同位素原子的提取率和分離選擇性,國內(nèi)外許多學(xué)者對此進(jìn)行了理論I1-91和實驗研究[1Q_141.在己有的理論研究中,原子通常被認(rèn)為處于靜止?fàn)顟B(tài),即不考慮
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,本文編號:1386868
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