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原子激发态的光电离截面是指原子与光子相互作用时,原子从某个能级发射出一个电子的几率大小,是光电离动力学研究中的一个特征参数,在各类天体物理、高层大气以及等离子体物理等领域中具有重要的应用价值。 实验采用激光烧蚀技术和超声分子束技术相结合制备自由原子。处于基态的原子吸收一个光子跃迁至激发态,激发态原子再吸收一个光子发生电离,光离子产物由飞行时间质谱仪检测。根据离子产额和电离激光能量的关系得到Co原子激发态光电离截面。通过改变泵浦激光和探测激光之间的相对延时,根据离子信号强度和两束激光延时之间的关系得到Co原子激发态寿命。 实验在305nm-307.5nm波长范围内研究了Co原子REMPI光谱。在电离富余能0-1.2eV内,利用(1+1?)共振电离测量了Co原子3p63d7(4F)4s4p(3p°)z2D°5/2、3p63d7(4F)4s4p(3p°)z2G°7/2、3p63d8(3F)4py4F°7/2和3p63d8(3F)4py2G°9/2激发态光电离截面,测量值分别为10.2±1.7Mb、10.3±1.7Mb、8.6±1.4Mb和8.3±1.4Mb,总均方根误差小于17%。利用指数衰减公式拟合得到Co原子3p63d7(4F)4s4p(3p°)z2D°5/2、3p63d7(4F)4s4p(3p°)z2G°7/2、3p63d8(3F)4py4F°7/2和3p63d8(3F)4py2G°9/2激发态寿命,测量值分别为56.9±2.8ns、36.6±1.8ns、8.9±0.5ns和11.2±0.5ns,统计误差约为5%。