脉冲激光器激发Rb原子到5P1/2态， 通过碰撞能量转移Rb(5P1/2)+Rb(5S1/2)Rb(5P3/2)+Rb(5S1/2)产生5P3/2原子， 研究了5P1/2+5P1/2， 5P3/2+5P3/2， 5P1/2+5P3/2的碰撞能量合并产生态的过程。 5P1/2态原子密度利用Rb空心阴极灯通过光学吸收方法得到， 而5P3/2态密度通过5P3/25S1/2(D2线)与5P1/25S1/2(D1线)跃迁的荧光比得到。 因为5P3/2+5P3/2或5P1/2+5P3/2的能量和与5D态的能量差远小于5P1/2+5P1/2与5D态的能量差， 因此5P3/2+5P3/2， 5P1/2+5P3/2的过程将影响5P1/2+5P1/2的测量结果。 由于精细结构能量转移的时间比5D态寿命小得多， 故5P1/2+5P1/2， 5P1/2+5P3/2和5P3/2+5P3/2产生的5D5P荧光是同时产生的。 在不同的池温下测量了积分荧光信号的相对强度， 5P态原子有效寿命由辐射陷获的理论得到， 结合激发态原子密度得到了5P1/2+5P1/2， 5P1/2+5P3/2和5P3/2+5P3/2碰撞能量合并截面分别为7.810-15， 2.9×10-14和3.1×10-14 cm2。 结果表明5P1/2+5P3/2与5P3/2+5P3/2产生5D3/2态的截面基本是相等的。

在存在表面耗散层的纯Rb光学厚蒸气中, 利用小功率可调谐半导体激光器泵浦Rb(5P3/2)的超精细结构能级, 测量和分析了780 nm(5P3/2→5S1/2)和795 nm(5P1/2→5S1/2)后向荧光的强度和线形, 耗散层(近区)起光谱滤波器的作用。 有两种可能产生5P1/2态原子的机制, 第一种机制是Rb(5P3/2)+Rb(5S1/2)→Rb(5P1/2)+Rb(5S1/2)； 第二种机制是Rb(5D)+Rb(5S)→Rb(5P)+Rb(5P), 对于每一种机制, 给出了后向敏化荧光的理论公式。 研究后向荧光时, 必须要确定荧光强度与激光功率的关系和荧光线形。 激光频率扫描超精细结构共振线, 得到的敏化后向荧光795 nm线形与共振荧光780 nm线形相似, 其荧光强度与荧光功率有线性关系。 因此, 基本上可以用第一种机制解释5P1/2态布居机制。 理论证明了, 第二种机制产生的敏化后向荧光强度应与激光功率平方成比例, 这与实验结果是不同的, 第二种机制不能解释耗散层界面后向敏化荧光的产生。

We report experimentally the measured rate coefficients for the energy pooling (EP) collisions process Cs(5D)+Cs(5D)->Cs(6S)+Cs(nL=9D,11S,7F) in cesium densities of 10^(16)-10^(17) cm^(-3). The 5D state was populated via 8S->7P->5D spontaneous emission following two-step pumping 6S->6P_(3/2)->8S. Since the 5D->6P (3.0-3.6 microns) fluorescence could not be detected in this experiment, we carried out a relative measurement for the process 6P+5D->6S+7D. The excited-atom density and spatial distribution were mapped by monitoring the absorption of a counterpropagating single-mode laser beam, tuned to 6P_(3/2)->9S_(1/2) transition, which could be translated parallelly to the pump beam. The excited atom densities have been combined with the measured fluorescence ratios to yield EP rate coefficients. The average values for nL=9D,11S and 7F are 8.0+-4.0, 7.0+-3.5, and 9.3+-4.6 (in units of 10^(-10) cm3/s), respectively. Influence of the energy transfer process 11S+6S->7F+6S on the rate coefficients k_(11S) and k_(7F) is also discussed.

研究了Rb(5PJ)+Rb(5PJ′)→Rb(5S)+Rb(5D广)的碰撞能量合并过程,一台单模半导体激光器共振激发Rb原子的5P1/2或5P3/2态,另一与泵浦激光束反向平行的单模激光束作为吸收线探测激发态原子密度及其空间分布,吸收线分别调至5P1/2→5D3/2和5P3/2→7S1/2跃迁,由激发态原子密度和谱线荧光比得到碰撞能量合并过程5PJ+5PJ′→5S+5DJ″的截面.两台激光器同时分别激发5P1/2和5P3/2态,通过对5DJ″→5PJ的荧光探测,得到5P3/2+5P1/2碰撞转移到5D5/2和5D3/2的截面分别为(1.12±0.50)×10-14和(1.01±0.45)×10-14
cm2.

在Cs蒸气密度为1013 cm-3量级范围内,研究了6P3/2+6P3/2→6DJ+6S碰撞能量合并过程.利用单模半导体激光器共振激发6P3/2态,利用另一与泵浦激光束反向平行的单模激光束作为吸收线探测激发态原子密度及其空间分布,吸收线调至6P3/2→8S1/2跃迁,并可平行于泵浦激光束移动.由激发态原子密度和谱线的荧光强度比得到碰撞能量合并的截面.碰撞转移到6D5/2和6D3/2的截面分别是(4.1±1.8)×10-15和(2.2±1.0)×10-15?cm2.与其它实验结果进行了比较.