摘要
近几十年，随着激光光谱技术和光电探测技术的快速发展，原子辐射参数（自然辐射寿命、跃迁分支比、跃迁几率和振子强度）、超精细结构（HFS）常数和同位素位移（IS）等原子数据的测量技术也随之不断完善。这些原子数据在天体物理、原子物理、等离子体物理和核物理等领域具有重要应用。在天体物理中，应用准确的原子数据对高质量天体光谱进行分析，可以对恒星中等离子体进行诊断、确定恒星元素丰度、计算大气辐射传输以及对恒星大气进行建模。在原子物理学中，可靠的实验原子数据有助于优化原子理论计算模型，在检验和提高原子理论计算的准确性上起着至关重要的作用。鉴于铱元素和钒元素在天体光谱分析和原子理论计算过程中的应用价值以及它们在聚变包层结构材料合金中发挥的作用，本文针对 Ir Ⅱ、V Ⅰ和V Ⅱ激发态的辐射参数及HFS常数展开了研究。 本文通过将能级的自然辐射寿命与分支比相结合确定谱线的跃迁几率和振子强度。我们采用时间分辨激光诱导荧光（TR-LIF）技术测量了Ir Ⅱ和V Ⅱ能级的自然辐射寿命，并采用考虑相对论修正和芯极化效应的 Hartree-Fock (HFR+CPOL) 方法计算了Ir Ⅱ能级的自然辐射寿命。将Ir Ⅱ能级的实验寿命值与HFR+CPOL方法计算的理论分支比相结合，确定了谱线的半经验跃迁几率和振子强度值。将 V Ⅱ能级的实验寿命值与利用美国国家太阳天文台（NSO）数据库中 V元素空心阴极灯傅里叶变换光谱确定的实验分支比相结合，确定了谱线的跃迁几率和振子强度值。本文还利用结合HFS理论和Levenberg-Marquardt（LM）最小二乘法编写的程序对NSO数据库中V元素空心阴极灯傅里叶变换光谱进行分析，确定了V Ⅰ和V Ⅱ能级的HFS常数。 本文开展了以下三个部分的研究工作： 一、运用TR-LIF技术测得了Ir Ⅱ在47003至61474 cm?1范围内15个奇宇称能级的自然辐射寿命，并与比利时Mons大学的Quinet科研组合作，采用HFR+CPOL方法计算了这些能级的寿命和跃迁分支比，通过实验寿命与理论分支比相结合确定了波长范围在194至361 nm之间124条谱线的半经验跃迁几率和振子强度。据我们所知，这 15个能级中有 11个能级的自然辐射寿命为首次报道，我们的寿命测量误差大多数小于10%，仅有1个能级的结果误差为16%。对于有文献报道的4个能级，我们的测量结果与文献结果符合很好。我们获得的研究结果在很大程度上补充了 Ir Ⅱ激发态能级的辐射参数数据。 二、运用TR-LIF技术测量了V Ⅱ在34592至62285 cm?1范围内27个奇宇称能级的自然辐射寿命，其中23个能级的寿命值为首次报道，所有结果误差均在10%以内。对于有前人寿命结果的 4 个的能级，本文的测量结果与前人结果符合很好，偏差在10%以内。利用NSO数据库中V元素空心阴极灯傅里叶变换光谱，对V Ⅱ谱线的强度进行测量，确定了谱线的跃迁分支比。通过将实验寿命与跃迁分支比相结合确定了波长范围在252至565 nm之间103条V Ⅱ谱线的跃迁几率和振子强度。 三、运用自编超精细结构光谱分析程序对从NSO数据库中获取的5个V元素空心阴极灯傅里叶变换光谱的V Ⅰ和V Ⅱ谱线进行拟合分析，确定了V Ⅰ 在0 至 52948 cm?1范围内53个能级和V Ⅱ 在36 至72952 cm?1范围内56个能级的磁偶极HFS常数A值。 其中，V Ⅰ 的46个能级和V Ⅱ的50个能级的A值未见文献报道。对于已有前人结果的V Ⅰ的7个能级以及V Ⅱ的6个能级，本文确定的A值与前人结果符合很好。
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