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超音速分子線の冷却効果によるエネルギー準位当たりの分布の増加と、原子の共鳴線による強い発光を利用した高効率の光励超レーザー開発の可能性を探る目的で超音速ナトリウム分子線に関する以下の研究を行った。
1.【N_(a2)】・X-A遷移の高振動励起状態の精密分光NaD線と【N_(a2)】のX-Aとのコインシデンスを探す過程で、超音速分子線の二段階励起法による電子励起状態の高振動励起準位のレーザー励起蛍光分光法を開発し、A状態の振動量子数66までの精密分光を行なった。この方法は、最初のレーザーでA状態に励起された分子が自然放出で基底状態に戻る際に高い振動励起準位に分布が広がるために、二番目のレーザーによって更に高い振動励起準位にアクセスできるようになることを利用している。
2.【N_(a2)】分子線の放電励起発光の分光ナトリウム分子線にグロー放電を起こさせ、その発光スペクトルを観測した。この結果を、上記のレーザー励起蛍光分光で得られたスペクトル定数を利用して解析した結果、ナトリウム原子の一番強い共鳴線であるD線と分子の振動基底状態からの遷移の間にコインシデンスがあることを発見した。
3.超音速ナトリウム分子線の放電発光を種々の方法で試み、発光輝度の高い発光法について調べた。この結果、分子線ノズルのごく近辺に電極対をおき、その間でアーク放電を起こさせればレーザー励起に十分と考えられる強い発光を得ることがわかった。
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