原子與分子的激發(fā)和退激發(fā)現(xiàn)象普遍存在于核聚變、等離子體、星際空間、行星大氣和化學反應過程中。研究原子與分子的激發(fā)性質對等離子體物理、天體物理、物理化學等學科的發(fā)展具有重要的意義。原子與分子的激發(fā)性質包括能級結構和動力學特性,后者常用動力學參數(shù)描述,包含著電子的初、末態(tài)波函數(shù)的信息。在原子與分子物理學科,動力學參數(shù)主要以截面、振子強度或者形狀因子平方等形式表示。隨著現(xiàn)代譜學技術的發(fā)展,能級結構的測量已經能夠實現(xiàn)非常高的精度（<10-16）。但是,動力學參數(shù)的測量精度卻往往不到百分之五。同時,實驗和理論方法提供的原子和分子動力學參數(shù)基準數(shù)據(jù)非常有限。因此,發(fā)展新的實驗技術,交叉檢驗原子與分子動力學參數(shù)的基準數(shù)據(jù),以及提供此前尚未研究的原子分子動力學參數(shù),具有重要的科學意義。研究原子與分子動力學參數(shù)的實驗方法主要有光學方法、電子散射方法、離子碰撞方法和X射線散射方法等。其中,X射線散射方法在原子分子物理領域是新興的實驗方法,本課題組于2009年首次將這一方法用于原子與分子動力學參數(shù)研究。在此基礎上,本課題組發(fā)展了 dipole（γ,γ）方法,用于獲取原子與分子的光學振子強度的基準數(shù)據(jù)。... 

【文章來源】：中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２非彈性Ｘ射線散射的研宄范圍??隨著上世紀五十年代旋轉陽極Ｘ射線管的出現(xiàn)，非彈性Ｘ射線散射技術開??始活躍起來

－．，表２．１。整個光學系統(tǒng)由五個部分構成：高熱負載的Ｓｉ?（１１１）雙晶單色器（ｄｏｕｂｌｅ？??ｃｒｙｓｔａｌ?ｍｏｎｏｃｈｒｏｍａｔｏｒ，?ＤＣＭ）、?準直鏡?（ｃｏｌｌｉｍａｔｉｎｇ?ｍｉｒｒｏｒ，?ＣＭ）、?尚分辨單色器??（ｈｉｇｈ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｍｏｎｏｃｈｒｏｍａｔｏｒ，?ＨＲＭ）、相位延遲板（ｐｈａｓｅ?ｒｅｔａｒｄｉｎｇ?ｐｌａｔｅ，?ＰＲＰ）和??聚焦鏡（ｆｏｃｕｓｉｎｇ?ｍｉｒｒｏｒ，ＦＭ）。從ＳＰｒｉｎｇ－８波蕩器產生的Ｘ射線在５？３５?ｋｅＶ的??能量范圍內可調，本論文實驗使用的Ｘ射線能量在１０?ｋｅＶ附近。Ｘ射線通過雙??晶單色器和高分辨單色器逐級單色，到達樣品處。準直鏡可以有效減少進入高分??辨單色器的光束發(fā)散度，增加高分辨單色器的光通量。同時，準直鏡可以消除高??次諧波的影響。相位延遲板的作用是產生圓偏振光，類似于激光實驗中將線偏??光變成圓偏光的ｉ／４波片。相位延遲板會減弱入射光的流強，本論文實驗并不使??用。聚焦鏡可以壓縮入射Ｘ射線的光斑大小。經過聚焦鏡，Ｘ射線在樣品處的??２１Ｑ

?第２章非彈性Ｘ射線散射方法與原子分子動力學參數(shù)???⑷?預聚焦鏡?Ｋ－Ｂ鏡??２４?ｐｍ?菸，一?Ｖ?＾?…一??Ｌ?狹縫?ｋ＿＾＾．??ｄ？?＾?２３ｍ?１?？目隹咢?ｈｊ．，ｍ?，〇－３８Ｍｍ??３８〇Ｍｍ?ｔ?巴爺?Ｔ??１９０Ｍｍ??卜？Ｉ—￣—二＇??—＇＾－Ｉ－——ｎ，ｍ——＋—５ｍ?—４叫?７卻ｍ??圖２．２上海光源ＳＳＲＦ的ＢＬ１５Ｕ線站整體結構示意圖。（ａ）側視圖；（ｂ）俯視圖??表２．２上海光源ＳＳＲＦ的ＢＬ１５Ｕ線站的主要性能指標??Ｘ射線能量范圍?？１０?ｋｅＶ??能量分辨?４￡／￡?？１．４ＸＵＴ４?Ｓｉ（ｌｌｌ）??樣品處光斑尺寸?？３００ｘ２００＂ｍ２?（ＨｘＶ）??光子通量＠１０ｋｅＶ?￣?Ｉ０ｕｐｈｓ／ｓｅｃ?樣品處??２．３．２單色器??從波蕩器產生的Ｘ射線帶寬通常很大，而大多數(shù)實驗對入射光的能量分辨??要求較高。單色器的作用是調節(jié)入射光的能量，并且減少入射光的帶寬。單色器??通過晶體Ｂｒａｇｇ衍射來實現(xiàn)其功能。經過Ｂｒａｇｇ衍射的Ｘ射線波長Ａ滿足：??ｎｋ?＝?ｌｄｓｉｎｄＢ?（２．３６）??ｄ為晶體的晶面間距，ｈ為入射光與晶面的夾角，也稱為Ｂｒａｇｇ角，ｍ為任意正??整數(shù)。??Ｘ射線照射在晶體上會產生很大的熱負載，能夠在較大的熱負載下滿足完??美晶體條件的材質并不多，常用的材質有Ｓｉ、Ｇｅ、Ｄｉａｍｏｎｄ等。晶體的晶面間距??與晶體的材質和晶面系數(shù)有關：??ｄ?＝?ｄ〇?－?（２．３７）??＼／ｋ２?＋?ｌ２?＋?ｍ２??％為晶格常數(shù)。以Ｓｉ晶體為例，我們常用Ｓｉ?（Ｗ／７１）表示所選晶體的材質和晶面??系數(shù)。從單色器出射的單能


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