主要成员：
董晨钟 教 授、博导 符彦飙 教 授、硕导
苏茂根 副教授、硕导 丁晓彬 副教授、硕导
孙对兄 博 士
课题组简介：
课题组在原子和高离化态离子的结构和光谱性质研究始于上世纪90年代，主要集中于钇钡铜氧超导材料的制备、激光等离子体的光谱诊断等方面。近年来，课题组在高离化态离子能级结构和光谱特性、激光等离子体的光谱分析和模拟等理论方面进行了深入研究，使得课题组开展复杂原子（离子）光谱的基础研究和应用研究成为可能。特别自2009年起，实验室逐步购进开展激光等离子体光谱实验研究方面的相关仪器设备，并在原有的实验场地改造完成一间千级光谱洁净室，分别搭建了一套开展元素含量分析的LIBS实验装置和一套开展高离化态离子光谱测量实验装置，极大地改善了实验条件。到目前为止实验室已拥有2台高能量脉冲激光器、4台高分辨光谱仪以及其他相关实验设备。另外，近年来实验室也广泛地与国内外相关科研机构的研究小组建立了密切的合作交流关系，如与中科院近代物理研究所联合建立了“西北师范大学-中科院近代物理研究所 原子分子物理实验室”（2008年7月），与爱尔兰都柏林大学物理系签订的“西北师范大学-都柏林大学 合作研究协议”（2007年6月），以及与日本电气通信大学的研究小组建立了密切的合作关系。
主要研究领域：
（1）激光诱导击穿光谱技术（LIBS）及其应用研究
激光诱导击穿光谱技术（Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, 简称LIBS）是一种基于原子发射光谱学、多学科交叉结合的元素分析检测技术，其优越性主要体现在无需取样和样品制备，所需量少，对样品的破坏性小，适用于固态、液态或气态样品中的元素成分检测，且分析速度快、灵敏度高，可在恶劣环境条件或是远程遥测条件下实现多元素、原位、在线和实时检测。凭借上述优势，已被广泛应用于诸多领域，如材料成分在线分析、环境监测、工业流程控制、生物医学检测、考古学和文物鉴定、空间探测、军事爆炸物分析和深海探测等。
（2）激光产生的高电荷态离子内壳层光谱特性研究
中高Z高电荷态离子的能级结构及其内壳层激发态衰变特性的研究一直是人们非常感兴趣的课题之一。然而由于受到自身结构的复杂性，实验仪器及其精度和理论方法等方面的限制，目前系统的研究较少且相关数据缺乏。基于双激光等离子体吸收光谱技术和等离子体发射光谱技术，以及紧密结合理论计算，可以系统研究高电荷态离子的能级结构和光谱特性，研究激光等离子体中由于粒子间的相互作用导致的激发、退激发、电离、双电子复合等动力学过程。上述研究能够填补相关尚属空白的原子数据，研究结果能够为ITER装置中的光谱诊断、EUV光刻光源的研制及其他领域的应用研究提供借鉴。
（3）基于电子束离子阱装置的实验和理论研究
电子束离子阱（Electrom Beam Ion Trap，简称EBIT）是一种利用单一的、能量连续可调的电子束轰击并剥离掉几乎静止的原子的核外电子，形成具有特定电荷态等离子体的实验装置。被约束在阱区的高电荷态离子不断与高能电子束相互碰撞，发生电离、激发、辐射复合、双电子复合等一系列物理过程。通过观测和分析中心阱区离子与电子碰撞后发出的光谱，既可以研究原子和离子的结构信息，还可以研究电子-离子的相互作用过程。基于EBIT装置开展的高电荷态离子研究，在以下几方面有着重要的研究意义：（1）为天体、可控核聚变等离子体的精确模拟和诊断提供了有效手段；（2）为基础物理研究领域的超精细结构、禁戒跃迁几率、量子电动力学（QED）效应、相对论效应等研究提供了新的渠道；（3）为高电荷态离子与物质表面相互作用的研究提供广阔的应用前景。
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