天体光谱中原子离子真空紫外辐射跃迁的研究摘要:目前，原子和离子的真空紫外波段辐射跃迁特性及其相关参数的研究严重缺乏，这导致天体光谱分析、受控热核聚变和等离子体物理等许多领域的基础研究受到阻碍。本项目以天体光谱中重要的第五周期元素及铁峰元素的原子和离子为研究目标，运用时间分辨激光诱导荧光光谱技术、激光烧蚀原子离子束技术、可调谐真空紫外激光技术以及原子结构和光谱理论等先进的实验和理论方法，研究和测量这些原子离子高激发态能级的真空紫外辐射跃迁特性及其能级自然辐射寿命、跃迁分支比、跃迁几率和绝对振子强度等辐射参数。研究结果将为天体物理、等离子体物理等领域的基础研究提供一批重要的原子离子光谱特性参数，而且对于认识此类原子体系的高激发态能级特性和了解其结构和动力学过程等原子物理基本问题也具有重要的学术价值。关键词:原子和离子；高激发态；辐射跃迁；时间分辨激光诱导荧光；天体光谱（一）立项依据与研究内容1．项目的立项依据天体光谱包含着遥远天体丰富的物理信息。针对当前天体光谱分析领域有重要科学价值同时数据资料严重短缺的一些原子和离子的真空紫外辐射跃迁特性及相关参数进行实验和理论研究，是本申请项目的基本内容。原子和分子光谱数据是天体物理学研究中必不可少的基本支撑条件之一[1,2]。目前，人类关于宇宙和天体的知识（如宇宙起源、星系的形成、星体或星云的物理状态等等）绝大部分是通过光的形式（红外、可见、紫外、X射线等）获得的，基本方法是利用地基或空间天文望远镜对天体电磁辐射及其与天体中原子、分子和离子的作用情况进行光谱观测，然后运用原子分子光谱数据对天体光谱资料进行细致的物理分析研究，确定天体的运动速度，元素组成、丰度与形成机制，温度，气相密度和压力，重力，磁场，化学组成与丰度，恒星大气模型以及天体的年龄等等天文学和天体物理学参量或理论。因此，由天体光谱分析确定天体物理状态的准确程度直接依赖于原子和分子光谱数据的精度和充足程度。在原子光谱数据中，原子和离子的辐射跃迁参数对天体光谱分析来说是一类极其重要的光谱学数据，其中包括能级的自然辐射寿命、分支比、跃迁几率和振子强度等。实际上，振子强度是由能级寿命和分支比联合确定的，它是分析天体光谱以及正确建立天体的物理模型所必需的最基本的辐射参数之一。天体介质的温度、密度、气压等物理状态参量的确定是通过研究其高丰度元素（例如铁峰元素(irongroupelements)）的允许...
