| 题名 | ~(87)Rb冷里德堡气体自发演化超冷等离子体研究 |
| 作者 | 李煜璠 |
| 答辩日期 | 2019-06-01 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所) |
| 授予地点 | 中国科学院大学 |
| 导师 | 杨杰 |
| 英文摘要 | 强耦合等离子体是一种极端条件下的等离子体,例如:木星核、白矮星、高能量密度物质等,其带电粒子间的库仑相互作用远远大于自身的热动能,因此库仑势能主导等离子体的演化。强耦合等离子体一般表现为高温高密,其演化时间短、空间尺寸小,实验上制备困难。随着激光冷却技术的发展,通过光电离磁光阱中冷原子可以产生一种新的强耦合等离子体——超冷等离子体,克服了实验室研究高温高密强耦合等离子体的困难,是研究强耦合体系的理想平台。本文主要研究冷里德堡原子及其自发演化超冷等离子体动力学,首先测量了冷里德堡原子向超冷等离子体演化的自电离电子谱,随后通过测量等离子体中的电子讨论了9)P态原子演化过程中起主导作用的自电离机制,重点分析了初始热电子与低9)P里德堡原子的非弹性9)-changing碰撞,最后提出并测试了利用速度成像测量超冷等离子体温度的新方法。首先,通过探测冷里德堡原子自发演化产生的电子,测量了~(87)Rb原子9)S_(1/2)(9)=50-80)、9)P_(1/2)(9)=16-23)、9)P_(3/2)(9)=16-98)和9)D_(5/2)(9)=49-96)态的自电离电子谱。通过实验测得的里德堡能级,得到了~(87)Rb原子的第一电离能和S/P/D态的量子数亏损值,其中9)P_(1/2)和9)P_(3/2)态的量子数亏损值是实验上的首次报道。其次,设计了三种不同的电场条件来测量超冷等离子体中的电子信号,研究了9)P(9)=20-97)态冷里德堡原子自发演化过程中起主导作用的自电离机制,并给出了与主量子数的依赖关系。另外,我们还重点研究了低9)P态冷里德堡原子自发演化过程中的热电子-里德堡原子非弹性9)-changing碰撞,并与理论模型计算的碰撞激发几率进行了对比。最后,我们首次提出通过测量带电粒子的速率分布获得超冷等离子体温度的方法,并设计和测试了带电粒子速度成像装置,完成了速度成像电极的设计和成像电场的模拟,获得了电子和离子的速度分布影像,对系统进行了初步校验。综上,我们测量了~(87)Rb里德堡原子的自电离电子谱,研究了冷里德堡原子自发演化过程中起主导作用的自电离机制,并测试了速度成像测量等离子体温度的方法。为进一步研究冷里德堡原子自发演化超冷等离子体动力学奠定了基础。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 104 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://119.78.100.186/handle/113462/134932]  |
| 专题 | 近代物理研究所_实验物理中心 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李煜璠. ~(87)Rb冷里德堡气体自发演化超冷等离子体研究[D]. 中国科学院大学. 中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所). 2019. |
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