| 研究概要 |
本研究は、未だ世界的にも研究が全くなされていない超流動ヘリウム中に導入したアルカリ原子や他の原子・分子を精密にレ-ザ-分光し、その構造について実験・理論の両面から総合的に研究を行うのを目的とした。平成3年度ではまず,前年度に製作した光学的に観測可能な超流動ヘリウム装置を用いて,これに固体のアルカリ金属やアルカリ土類試料を入れ、レ-ザ-スパタリングの方法により原子・分子をヘリウム中で作る実験を行った。光源としてはYAGレ-ザ-を用いたが、通常のスパタリングで固体から放出されるのは主にクラスタ-であることがわかり、これを再び他のYAGレ-ザ-ビ-ムに照射させることで多量の原子や分子が生成できることを明らかにした。次に、このようにして超流動ヘリウム中で作られた原子や分子のレ-ザ-分光を行った。最初に取り上げたのは励起が容易なバリウムやカルシウム原子である。励起用の光源として連続発振色素レ-ザ-を用い、励起された原子からの発光は分光器を通して検出した。その結果,基底状態の一重項及び準安定状態である三重項に対する吸収とそれに伴う発光スペクトルの観測に成功した。いづれの場合にも吸収スペクトルはヘリウムの影響が大きく、自由原子に比べ大きく青方にシフトし、また巾も広く非対称である。一方、発光スペクトルは比較的鋭く、その中心波長も自由原子に近いことがわかった。理論的な研究も同時に行い、観測されたスペクトルのシフト,広がりが単純化したバブルモデルで説明することができた。更にアルカリ金属を用いた実験を行った。この場合には、アルカリ原子のスペクトルは未だ観測されていないが、ナトリウムやリチウムの2原子分子の最初の観測に成功した。これらのスペクトルの位置は自由分子のそれから大きくシフトしているが,振動構造は大きな違いはないことが明らかになった。
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