Velocity and metastable state population distributions of neodymium atoms produced by laser ablation

レーザーアブレーションによって生成されたネオジム原子の速度分布及びポピュレーション分布

Wang, H.*; 大場 弘則  ; 佐伯 盛久; 宮部 昌文   ; 柴田 猛順; 宮武 宇也*; 飯村 秀紀  

Wang, H.*; Oba, Hironori; Saeki, Morihisa; Miyabe, Masabumi; Shibata, Takemasa; Miyatake, Hiroari*; Iimura, Hideki

レーザーアブレーションによって金属ネオジムのターゲットより生成したプルームの特性を、レーザー誘起蛍光法で調べた。これにより、真空中及びガス中でアブレーションした場合の、中性原子・イオンのエネルギー分布が得られた。また、準安定準位間のポピュレーション分布が得られた。ポピュレーション分布は、ボルツマン型とは異なり、高い準安定準位にも大きな分布があることがわかった。これらの結果は、高融点元素のレーザー分光や共鳴イオン化イオン源の開発に有用なデータである。

Laser-induced fluorescence spectroscopy has been employed to characterize the plume produced in nanosecond laser ablation of metallic neodymium. The kinetic-energy distributions of the neutral and ionized atoms in the plume under both vacuum and gas environments have been investigated. The population distribution of metastable levels in the ablated atoms was also derived. The results show some metastable states are more heavily populated than predicted by a Boltzman-type distribution. These investigations provide preliminary data for the design of a new type of resonance photo-ionization laser ion source as well as for hign-resolution laser spectroscopy of refractory elements.