【摘 要】
：
离子阱物理及相关技术的研究一直是原子分子物理的前沿课题。随着它自身的迅速发展以及向其它相关科学的渗透、延伸，不断在高新技术领域得以应用并在基础领域产生多个新的科学生长点，如新型频标、多种特殊离子的碰撞研究和量子信息。本文的主要内容包括射频阱中低能多电荷离子的电荷转移实验研究和单个超冷离子与激光相互作用动力学特性的理论研究。 首先用电子枪轰击产生N2+离子，研究它与N2的碰撞电荷转移来对自行设
【机 构】
：
中国科学院研究生院（武汉物理与数学研究所）
【出 处】
：
中国科学院大学(中国科学院精密测量科学与技术创新研究院)
论文部分内容阅读
离子阱物理及相关技术的研究一直是原子分子物理的前沿课题。随着它自身的迅速发展以及向其它相关科学的渗透、延伸，不断在高新技术领域得以应用并在基础领域产生多个新的科学生长点，如新型频标、多种特殊离子的碰撞研究和量子信息。本文的主要内容包括射频阱中低能多电荷离子的电荷转移实验研究和单个超冷离子与激光相互作用动力学特性的理论研究。 首先用电子枪轰击产生N2+离子，研究它与N2的碰撞电荷转移来对自行设计的离子阱质谱装置进行校准。接着用激光溅射方法结合交叉离子束冷却技术在射频阱中产生和囚禁平均能量分别约为4.15eV和4.43eV的Sc3+和Ti3+离子，得到了它们在本底气压下的衰减特性。并首次测量了Sc3+离子与中性气体分子H2和N2的电荷转移速率系数。对Sc3+与H2，电荷转移速率系数为1.44（0.39）×10-9cm·s-1，而对Sc3+与N2，其值为8.18（0.18）×10-9cm·s-1。这些结果与经典的Langevin模型的理论估算值进行了比较，实验值与理论值在数量级上是一致的，以上的结果为聚变等离子体物理的研究领域提供有价值的实验数据，同时还能对理论模型进行验证。 提出了一种简单的方法，即用Maxwell-Bloch方程研究无旋转波近似下单个囚禁超冷离子与激光的相互作用。首先考虑在Lamb-Dicke极限和弱激发区，处在驻波型激光中的单个囚禁超冷离子动力学行为，发现离子的运动并非旋转波近似下严格的周期振荡，而是出现了许多非周期的成份。接着研究在没有Lamb-Dicke极限和弱激发的限定，单个囚禁超冷离子与两束行波激光的Raman相互作用过程，在一个宽的参数范围内研究了单个超冷离子的混沌行为。数值计算结果表明随着Lamb-Dicke参数和Rabi频率的增大，离子的混沌行为越来越明显，而这种行为与失谐量并没有本质的关系。最后在无旋转波近似和Lamb-Dicke极限情况下，全面考虑了微运动的影响，研究了含时势和赝势下离子动力学行为的差别，在小的Lamb-Dicke参数和Rabi频率时，两种情况的差别不大，这也是目前我们常用赝势模型来处理超冷离子的情况的原因。但如果Lamb-Dicke参数和Rabi频率较大时，两者的动力学行为差别就
其他文献
本论文运用一些固体核磁共振技术,特别是探针分子技术,研究了两种不同的介孔、微孔分子筛的碱诱导Bro|¨nsted酸本质,以及CeO2-γ-Al2O3混合体系中铝的存在状态及两相间的相互作用,得到了一些有意义的结果。SBA-15是一种新型的介孔分子筛,它比微孔分子筛具有更大的孔径,比其它的介孔分子筛,如MCM-41等,具有更强的水热稳定性,因此,SBA-15的出现为分子筛应用于大分子的催化带来了新的
非对称陀螺自由基在自由基家族中要占到相当比例，研究非对称陀螺自由基分子的光谱与结构是人们探索物质世界奥秘的重要步骤。同时，非对称陀螺自由基对大气化学、生物医学、材料科学等有重要意义，因而有关的光谱学研究一直在分子光谱学中占据着重要地位。本文对非对称陀螺自由基光谱的研究包括实验和理论两个方面。 二氧化氮是很重要的分子，激光磁共振是研究自由基超精细结构和Zeeman特性最强有力的手段之一。我们采
离子阱质谱计及相关技术的研究一直是原子分子物理、生物和化学领域的前沿课题。多重离化态离子在原子分子物理、表面科学、等离子体物理、核物理以及天体物理中,扮演着重要角色。我们开展了离子阱质谱计射频囚禁场非线性情况下囚禁离子运动特性和多重离化态过渡金属离子的低能碰撞实验研究。讨论了离子阱质谱计囚禁场中射频分量含有非线性成份即倍频成份时单个囚禁离子运动特性。采用函数级数法求解了囚禁场倍频情况下的离子运动方
激光与原子分子的相互作用导致了许多新颖现象,已成为近年来原子分子物理的一个研究热点。基于激光冷却与囚禁中性原子的实现和强激光技术的应用,本文研究了耦合Bose-Einstein凝聚体系和强激光场中的原子分子体系的相关非线性现象。对耦合Bose-Einstein凝聚体系,从耦合的非线性Schr?dinger方程——Gross-Pitaevskii方程出发,我们着重分析了两耦合Bose-Einstei
本论文的主要目的是用新的方法来解决自扩散系数和多量子相干横向弛豫时间测量中所出现的一些问题，并对大鼠脑组织中的横向弛豫时间的多组分分布现象进行了研究。具体内容包括： 1．多自旋回波方法准确测定分子的自扩散系数：随着自扩散系数研究的深入，对测定精度的要求越来越高，有效的消除背景梯度场、涡流效应、热对流和弛豫等干扰因素的新技术研究日益重要。我们把多自旋回波和双向梯度场技术相结合，用来抑制这些干扰
量子纠缠是量子通信和量子计算的基本资源,并且还能验证量子力学的基本问题。因此对量子纠缠的定性和定量的研究以及在量子信息领域可能的应用的研究将是非常有意义的。本文着重研究了多体纠缠纯态的制备方案、各种可能的纠缠方式以及在局域测量和求迹下的纠缠特性,并研究了多体纠缠纯态在量子信息领域的可能应用。本文的主要工作包括以下内容:1.系统地研究了三粒子纠缠纯态的纠缠特性。我们的研究表明:在SLOCC下,虽然三
在过去的几年里,无论是理论研究还是实验探索,囚禁离子量子计算和量子信息处理都取得了惊人的成就。利用囚禁离子与激光的相互作用原理,现在人们不仅能够以极高的精度相干地操纵囚禁离子的内部电子态,而且也能以相当高的精度相干地操纵囚禁离子的振动量子态,为在可控的条件下进行囚禁离子量子计算与量子信息处理、以及量子光学与量子动力学的研究提供了可靠的理论和实验基础。本论文除介绍离子的囚禁与激光冷却、及囚禁离子量子
本文首先介绍了中高层大气中的重力波以及研究重力波的意义、研究重力波传播问题的现状，接着简要介绍了研究重力波的线性理论和由观测结果得到的重力波波参数的典型值以及基本特征，介绍了在流体力学和磁流体力学中有着广泛应用的数值计算方法—隐式欧拉方法（ICE）。本文详细描述了用于模拟重力波非线性传播的三维全隐欧拉格式（FICE），包括流体力学方程组的差分化、边界条件的处理、时间步长的确定等。本文应用三维全隐欧
自由基分子的光谱与结构研究，对于宇宙的演化、物质间的相互转变以及生物医学等方面有着极其重要的意义。电磁场中自由基分子的光谱与结构研究，则为自由基分子在外磁场中的Zeeman效应以及外电场中的Stark效应研究提供大量重要的参数和信息。本论文以电磁场中自由基分子的光谱与结构特性研究为中心，主要内容包括两部分，一是针对磁场中自由基分子高分辨光谱的特性研究，另一部分则是同时利用电磁场中自由基分子的Zee
本文利用基函数展开法并引入线性最小二乘拟合方法求解原子在强激光场中的含时Schr（?）dinger方程。该方法首先将含时波函数按某一基函数展开，但是不象Close-coupling方法那样通过计算矩阵元得到展开系数，而是通过采用线性最小二乘拟合法的方法来确定展开系数，这样就避免了计算大量的矩阵元。在本文中还首次利用B样条函数和截断的Fourier级数的线性组合作为基函数，这种基函数的主要优点是不仅