基于冷分子离子HD^(+)振转光谱的精密测量

由一个质子、一个氘核和一个电子组成的氢分子离子“HD^(+)”是最简单的异核双原子分子,其有着丰富的、可精确计算和测量的振转跃迁谱线.通过HD^(+)振转光谱实验测量和理论计算的对比,可实现物理常数的精确确定,量子电动力学理论的检验,并开启了超越标准模型新物理的探寻.目前,HD^(+)的振转跃迁频率确定的相对精度已经进入了10^(-12)量级,并由此获得了当前最高精度的质子电子质量比,相对精度达到20 ppt(1 ppt=10^(-12)).本文全面介绍了目前HD^(+)振转光谱的研究现状与理论背景,阐述了基于Be^(+)离子协同冷却HD^(+)分子离子的高精度振转光谱测量方法,包括Be^(+)离子和HD^(+)分子离子的产生与囚禁,HD^(+)外态冷却与内态制备,双组分库仑晶体中HD^(+)数目的确定,以及HD^(+)振转跃迁的探测.最后,文章展望了进一步提高频率测量精度的光谱前沿技术,及同位素氢分子离子的振转光谱在未来研究中的发展前景.

强激光场中离子HD^+光解离几率的相干控制

对含时薛定谔方程用短时传播子的对称分割法求得了非微扰的数值解，计算了强超短脉冲基频激光（波长３０６７ｎｍ）与其三倍频激光作用下的离子ＨＤ＋光解离的相干控制参量大小设该离子的初态为电子振动基态其中的相干激发是共振的二束光之间的相对相位变化从０到３６０°在基频和倍频激光强度各为５×１０１３Ｗ／ｃｍ２和５０９×１０８Ｗ／ｃｍ２情形下，发现相对相位为π时。

HD^+离子在两个超短脉冲激光场作用下的解离几率分布

本文报告ＨＤ＋离子在波长λ＝３０６．７ｎｍ的三倍频超短脉冲弱光场Ｅ３和不同延时的二倍频超短脉冲强光场Ｅ２作用下解离几率分布的定量计算结果．Ｅ３和Ｅ２的脉冲宽度均为１０ｆｓ．Ｅ３先行，Ｅ２延时取０、４、８、１２、１６、２０、２４、２８ｆｓ．计算结果用三维图表出．图中看到，沿相对动量坐标有三个峰，分别位于动量２．１×１０－１８、４．４×１０－１８、５．８×１０－１８ｇ·ｃｍ／ｓ处，依次称为１号峰、２号峰、３号峰，位置各是λ＝３０６．７ｎｍ的单光子能量、双光子能量、三光子能量消耗于解离能之后离子碎片具有相对动量．据分析，１号峰来源于Ｅ２场引起的受激发射作用．

异核氢分子离子HD^+在磁场中的哈密顿量

考虑原子核的运动,通过球极坐标和直角坐标向椭球坐标的变换,采用特殊的变换方法,对平行磁场中的异核氢分子离子HD+的哈密顿量进行推导,同时构造出绝热厄密共轭哈密顿算符.

Experimental determination of the internuclear separation of HD^+ ion micro-cluster

Measurements of zero-degree breakup fragment energy distribution fromthe Coulomb-Explosions of 1.50965 MeV HD+ ion inicro-cluster beam are reported.Mean value of the internuclear separation of HD+ is found to be 0.12510.003 urn. Aset of high-resolution experimental arrangement and improvement of the Van-de-Graaffaccelerator are described briefly.