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用于核物理研究的精密激光谱技术的发展和展望

刘永超 白世伟 杨晓菲

刘永超, 白世伟, 杨晓菲. 用于核物理研究的精密激光谱技术的发展和展望[J]. 原子核物理评论, 2019, 36(2): 161-169. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.161
引用本文: 刘永超, 白世伟, 杨晓菲. 用于核物理研究的精密激光谱技术的发展和展望[J]. 原子核物理评论, 2019, 36(2): 161-169. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.161
LIU Yongchao, BAI Shiwei, YANG Xiaofei. Development and Prospect of Precision Laser Spectroscopy Techniques for Nuclear Physics Study[J]. Nuclear Physics Review, 2019, 36(2): 161-169. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.161
Citation: LIU Yongchao, BAI Shiwei, YANG Xiaofei. Development and Prospect of Precision Laser Spectroscopy Techniques for Nuclear Physics Study[J]. Nuclear Physics Review, 2019, 36(2): 161-169. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.161

用于核物理研究的精密激光谱技术的发展和展望

doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.161
基金项目: 国家重点研发计划项目(2018YFA0404403);国家自然科学基金面上项目(11875073)
详细信息
    作者简介:

    刘永超(1997-),男,山东青岛人,准博士研究生,从事粒子物理与原子核物理研究;E-mail:ychliu2015@lzu.edu.cn

    通讯作者: 杨晓菲,E-mail:xiaofei.yang@pku.edu.cn
  • 中图分类号: O571.3

Development and Prospect of Precision Laser Spectroscopy Techniques for Nuclear Physics Study

Funds: National Key R&D Program of China (2018YFA0404403); National Natural Science Foundation of China (11875073)
  • 摘要: 原子核基本性质(自旋、质量、寿命、磁矩、电四极矩和电荷半径等)与原子核的内在结构密切相关,是检验和发展原子核理论模型的重要依据。实验上可以通过多学科交叉的精密激光谱技术测量原子核外电子的超精细结构和同位素移位,来模型独立地提取原子核的自旋、磁矩、电四极矩和电荷均方根半径等多个核物理参量。这些基本性质的系统测量可以用于探索不稳定原子核中展现出来的新奇的物理现象与规律。近年来,为了测量产额更低的丰中子核的基本性质,激光谱技术不断更新和发展,以实现高分辨、高效率测量。本文详细介绍了激光谱测量的基本原理以及由此发展起来的用于不稳定原子核结构研究的各类互补的激光谱学技术,如共线激光谱(高分辨率低灵敏度)、在源激光谱(高灵敏度低分辨率)、共线共振电离谱(高分辨率高灵敏度)等激光谱技术,以及在不同核区的测量优势和局限。最后结合我国正在发展和规划中的新一代放射性核束装置,讨论精密激光谱技术在国内的发展以及在核物理研究中的应用。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-11-29
  • 修回日期:  2019-03-03
  • 刊出日期:  2019-06-20

用于核物理研究的精密激光谱技术的发展和展望

doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.161
    基金项目:  国家重点研发计划项目(2018YFA0404403);国家自然科学基金面上项目(11875073)
    作者简介:

    刘永超(1997-),男,山东青岛人,准博士研究生,从事粒子物理与原子核物理研究;E-mail:ychliu2015@lzu.edu.cn

    通讯作者: 杨晓菲,E-mail:xiaofei.yang@pku.edu.cn
  • 中图分类号: O571.3

摘要: 原子核基本性质(自旋、质量、寿命、磁矩、电四极矩和电荷半径等)与原子核的内在结构密切相关,是检验和发展原子核理论模型的重要依据。实验上可以通过多学科交叉的精密激光谱技术测量原子核外电子的超精细结构和同位素移位,来模型独立地提取原子核的自旋、磁矩、电四极矩和电荷均方根半径等多个核物理参量。这些基本性质的系统测量可以用于探索不稳定原子核中展现出来的新奇的物理现象与规律。近年来,为了测量产额更低的丰中子核的基本性质,激光谱技术不断更新和发展,以实现高分辨、高效率测量。本文详细介绍了激光谱测量的基本原理以及由此发展起来的用于不稳定原子核结构研究的各类互补的激光谱学技术,如共线激光谱(高分辨率低灵敏度)、在源激光谱(高灵敏度低分辨率)、共线共振电离谱(高分辨率高灵敏度)等激光谱技术,以及在不同核区的测量优势和局限。最后结合我国正在发展和规划中的新一代放射性核束装置,讨论精密激光谱技术在国内的发展以及在核物理研究中的应用。

English Abstract

刘永超, 白世伟, 杨晓菲. 用于核物理研究的精密激光谱技术的发展和展望[J]. 原子核物理评论, 2019, 36(2): 161-169. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.161
引用本文: 刘永超, 白世伟, 杨晓菲. 用于核物理研究的精密激光谱技术的发展和展望[J]. 原子核物理评论, 2019, 36(2): 161-169. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.161
LIU Yongchao, BAI Shiwei, YANG Xiaofei. Development and Prospect of Precision Laser Spectroscopy Techniques for Nuclear Physics Study[J]. Nuclear Physics Review, 2019, 36(2): 161-169. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.161
Citation: LIU Yongchao, BAI Shiwei, YANG Xiaofei. Development and Prospect of Precision Laser Spectroscopy Techniques for Nuclear Physics Study[J]. Nuclear Physics Review, 2019, 36(2): 161-169. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.161
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