Spectral Calibration for Electron Beam Ion Trap and Precision Measurement of M1 Transition Wavelength in Ar13+

Abstract

高电荷态离子精细结构跃迁波长的精密测量不仅可以检验QED效应、电子关联效应等基本物理模型，还能够为天体物理、聚变等离子体物理甚至高电荷态离子光钟等研究提供关键原子物理数据。本工作基于复旦大学现代物理研究所的高温超导电子束离子阱（SH-HtscEBIT）装置，搭建了一套新的光谱校刻系统，并结合内校刻与外校刻的方法对其光谱波长测量的不确定度进行了评估，新的光谱校刻系统在可见光波段引起的波长不确定度最低达到0.002 nm。在此基础上，使用SH-HtscEBIT装置结合新的校刻系统开展了Ar13+离子2s22p 2P1/2 – 2P3/2磁偶极跃迁（M1）波长的精密测量，实验测得该跃迁波长为441.2567 ± 0.0026 nm，是目前SH-HtscEBIT上测量精度最高的实验结果，为下一步开展高电荷态离子超精细分裂和同位素位移等精密测量实验奠定了基础。