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URL: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2005/2293/


Strahlende Zerfälle doppelt angeregter Helium-Atome

Radiative decay of doubly excited helium

Mickat, Sascha


Originalveröffentlichung: (2004) Journal of Physics - B, Atomic, molecular and optical physics. 38 (2005) 2613-2628
pdf-Format: Dokument 1.pdf (10.843 KB)

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Freie Schlagwörter (Deutsch): PIFS , doppelt angeregtes Helium , absolute Wirkungsquerschnitte , Winkelverteilung , Verzweigungsverhältnisse
Freie Schlagwörter (Englisch): PIFS , doubly excited helium , absolute cross section , angular distribution , branching ratios
PACS - Klassifikation: 32.80.-t , 32.50.+d , 34.50.Fa
Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: I. Physikalisches Institut
Fachgebiet: Physik
DDC-Sachgruppe: Physik
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 19.11.2004
Erstellungsjahr: 2004
Publikationsdatum: 28.07.2005
Kurzfassung auf Deutsch: Der strahlende Zerfall doppelt angeregter Helium-Atome wurde mit Hilfe der Photonen-induzierten Fluoreszenzspektroskopie (PIFS) am Berliner Elektronenspeicherring für Synchrotronstrahlung BESSY II untersucht. Die untersuchten doppelt angeregten Heliumzustände liegen energetisch unterhalb der N=2 Ionisationsschwelle und zerfallen strahlend kaskadenartig in 3 Schritten.


Erstmals wurden absolute Wirkungsquerschnitte in Kombination von
Anregungsquerschnitt der doppelt angeregten Zustände und deren Fluoreszenzausbeute gemessen, um auf diese Art eine Überprüfung der berechneten Anregungsquerschnitte, Verzweigungsverhältnisse und Winkelverteilungen zu ermöglichen.
Die Messungen zeigten, dass die (sp,2n+)(1P) Zustände überwiegend in die 1sns(1S) Zustände zerfallen. Die (pd,2n)(1P) Zustände zerfallen vorzugsweise in die 1snd(1D) Zustände. Für die (sp,2n-)(1P) Zustände mit n=4, 5 und 6 konnten ein breites und komplexes Zerfallsshema beobachtet werden. Zusätzlich konnte die Winkelverteilung Fluoreszenz gemessen werden. Die experimentellen Ergebnisse stimmen mit den theoretischen Vorhersagen gut überein.


Desweitern konnte die Verletzung der LS Kopplung und die Konfigurationswechselwirkung zwischen Singulett- und Triplettzuständen im Helium bestätigt werden. Es wurde bei Anregung verschiedener doppelt angeregter Singulett-Zustände die Triplett-Übergänge 1smd(3D_0,1,2) -->
1s2p(3P_0,1,2) mit m=5 und 6 beobachtet.
Kurzfassung auf Englisch: The decay of doubly excited helium states below the N=2
threshold, cascading radiatively over three steps, were
investigated using the photon-induced fluorescence spectroscopy
(PIFS) at BESSY II.


Absolute cross sections as the product of the resonance excitation
cross section of the doubly excited states and their fluorescence
rate to decay into the singly excited 1sms(1S) and
1smd(1D) states were measured. The experiments showed that
the (sp,2n+)(1P) states decay predominantly into the
1sns(1S) states, whereas the (pd,2n)(1P) states
prefer to decay into the 1snd(1D) states. For the
(sp,2n-)(1P) states with n=4 ,5 , and 6 a
broad and complex decay pattern was observed. In addition the angular
distribution of the fluorescence radiation was measured. The
results are in good agreement with theoretical predictions.


Furthermore, the weakening of the LS coupling scheme and the
mixing between singlet and triplet states in helium was confirmed
by observation of the 1s6d(3D_0,1,2) -->
1s2p(3P_0,1,2) transition on a doubly excited singlet state.