Odd-parity autoionizing levels of uranium observed by two-color two-step photoionization optogalvanic spectroscopy

2色2段階光イオン化ガルバノ分光により観測したウランの奇パリティ自動電離準位

宮部 昌文   ; 佐藤 志彦   ; 若井田 育夫  ; 寺林 稜平*; Sonnenschein, V.*; 富田 英生*; Zhao, Y.*; 坂本 哲夫*

Miyabe, Masabumi; Satou, Yukihiko; Wakaida, Ikuo; Terabayashi, Ryohei*; Sonnenschein, V.*; Tomita, Hideki*; Zhao, Y.*; Sakamoto, Tetsuo*

高繰返しチタンサファイアレーザーとウランホローカソードランプを用いて、2色2段階光イオン化光ガルバノ分光法により、ウランの2段階共鳴イオン化スキームの探索を行った。基底状態のウラン原子を1段目のレーザー光で5つの偶パリティ励起準位に遷移させ、2段目のレーザー波長をスキャンすることで多くのイオン化遷移を観察した。1段目のレーザー光を遮断することで、単色・2光子イオン化遷移の同定も行った。これらの結果から、イオン化ポテンシャル(49958.4cm)から51150cmまでのエネルギー範囲で、50個以上のウランの奇パリティ自動イオン化準位を見出した。得られた準位エネルギーは、これまでに報告されている値と1cm以内で一致した。これらの結果から、工学院大学や名古屋大学と共同開発している共鳴イオン化スパッタ分析装置を用いた放射性微粒子のウラン分析のための基礎データを取得することができた。

Two-color two-step photoionization optogalvanic spectroscopy was performed using high-repetition-rate titanium sapphire lasers and a uranium hollow cathode lamp to find the two-step resonance ionization schemes of uranium. Many ionization transitions were observed by exciting uranium atoms in a ground state into five, even parity, excited levels with the first-step laser and by scanning the second-step laser wavelengths. By blocking the first-step laser, single-color, two-photon ionization transitions were also identified. From these results, we have found more than 50 odd-parity autoionizing levels of uranium in the energy, ranging from the ionization potential (49958.4 cm) to 51150 cm. The determined energy levels are within 1 cm of previously reported values.