RECENT PROGRESS IN THE STUDIES OF ATOMIC IONIZATION PROCESSES INVOLVING SYNCHROTRON AND LASER RADIATIONS

Cet article passe en revue certains résultats récents obtenus par spectrométrie d'électrons sur des atomes, à l'aide du rayonnement synchrotron émis par l'anneau de stockage à électrons ACO, à Orsay, couplé dans certains cas avec l'utilisation du faisceau d'un laser à colorant continu. L'étude du calcium et de l'hélium dans l'état fondamental et d'atomes de sodium préalablement portés dans un état excité à l'aide du laser sert à illustrer l'état actuel des recherches en photoionisation atomique.This paper reviews recent results obtained in photoelectron spectrometry studies carried out on atoms with the synchrotron radiation emitted by the ACO storage ring in Orsay, combined, in some cases, with the use of a cw tunable dye laser. Photoionization from the ground state of Ca and He and from laser excited sodium atoms serves to illustrate the present status of the experimental studies in atomic photoionization

AUTOIONIZATION ELECTRON SPECTRA RESULTING FROM COLLISIONS BETWEEN Li2 MOLECULES AND CORE PHOTOIONIZED Li+ ATOMIC ION

Les résultats obtenus dans une récente étude de la photoionisation du lithium atomique et moléculaire sont présentés. Une nouvelle interprétation est proposée.The results obtained in a recent photoemission studies of atomic and molecular Li vapor, using electron spectrometry, are summarized. Suggestions for the explanation of the experimental observations are presented

PHOTOIONIZATION CROSS SECTION MEASUREMENT IN 5p AND 5s SUBSHELLS OF EXCITED BARIUM ATOMS BETWEEN 40 eV AND 140 eV PHOTON ENERGY

Nous présentons ici la première mesure de sections efficaces de photoionisation en couches internes d'un atome préparé dans un état excité. Des atomes de baryum ont été portés dans les états excités 6s5d1,3D à l'aide d'un laser continu, et ionisés en couche interne à l'aide du rayonnement synchrotron émis par ACO. Nous montrons que, dans ce cas particulier, le plus grand écrantage induit par l'électron 5d produit une diminution de l'énergie de liaison des électrons internes dans l'atome excité. Nous observons également une augmentation de l'interaction entre les voies 4d → εl et 5p → εl, 5s → εl au-dessus des seuils 4d.We present the first measurement of an inner-shell photoionization cross section in an excited atom. Barium atoms were laser-excited to the 6s5d11,3D states and photoionized by synchrotron radiation from ACO. It is shown that the larger screening of the nuclear charge induced by the 5d electron leads to a decreasing of the binding energy of the inner electrons in the excited atom. We observe also an increasing of the interchannel interaction between the 4d → εl and 5p → εl, 5s → εl channels

THE MAIN PHASES OF DEVELOPMENT IN PHOTOEMISSION STUDIES ON LASER-EXCITED ATOMS USING SYNCHROTRON RADIATION

L'utilisation combinée d'un laser à colorant continu et du rayonnement synchrotron émis par l'anneau de stockage à électrons ACO à LURE a permis les premières expériences de spectroscopie d'électrons sur des atomes portés dans un état excité et ionisés en couche externe et en couche interne. Les premiers éléments étudiés ont été le sodium et le baryum. Cette nouvelle méthode a permis de mesurer des forces d'oscillateur et des sections efficaces de photoionisation dans des atomes excités sur un domaine étendu d'énergies de photons. Récemment, des états atomiques très excités ont été préparés par l'action simultanée de deux lasers à colorant continus et du rayonnement synchrotron d'ACO, et leur autoionisation a été étudiée. Une revue de ces expériences est présentée. Leur extension possible grâce à la mise en service d'onduleurs montés sur des anneaux de stockage spécialement construits pour la production de rayonnement synchrotron, tel que Super ACO, est discutée.By combining a cw laser beam with synchrotron radiation emitted by the ACO storage ring at LURE, in Orsay, we have demonstrated the feasibility of such photoionization experiments on excited atoms using electron spectrometry and we have obtained the first photoelectron spectra of laser-excited sodium and barium atoms. The oscillator strengths for transitions between core-electrons and optical orbitals in excited atoms have been determined and photoionization cross sections in excited atoms have been measured over a broad range of photon energies. More recently, two-electron highly excited autoionizing States have been produced and studied, using stepwise excitation with two cw dye laser beams to excite an outer electron and synchrotron radiation to excite an inner electron in sodium. A review of these experiments extending over a period of serveral years is given. The extension of these studies using undulator radiation and new storage rings is discussed

Photoionization of the Ne-like Si4+ ion in ground and metastable states in the 110-184-eV photon energy range

International audienc

INNER SHELL EXCITATION IN HIGHLY EXCITED SODIUM ATOMS FROM THE COMBINED USE OF SYNCHROTRON RADIATION AND TWO LASER BEAMS

Nous avons démontré qu'il était possible de combiner l'utilisation de deux rayonnements laser, agissant en cascade pour exciter l'électron externe d'un atome alcalin (sodium) sur un niveau optique élevé. avec celle du rayonnement synchrotron pour exciter un électron interne sur la premiere orbitale inoccupée. Les états très excités ainsi formés, ayant pour configuration électronique 2p5 3s4p, 2p5 3s4d or 2p5 3s5s, autoionisent vers l'état fondamental 2p6 1So, de l'ion Na+.Les électrons émis dans ce processus d'autoionisation sont analysés en énergie avec un analyseur mirroir cylindrique. Les énergies de plusieurs de ces états autoionisants et les forces d'oscillateur relatives associées à l'excitation de ces états ont été mesurées.We have successfully combined the use of two laser beams with synchrotron radiation to produce and to study highly core-excited autoionizing states in an alkali atom (sodium). Stepwise excitations of the outer electron in atomic sodium produce highly excited optical states with 2p6nl configurations (nl = 4p, 4d, 5s), inner-shell 2p → 3s excitation of a 2p electron with synchrotron radiation in the optically excited atom creates autoionizing states with 2p5 3s4p, 2p5 3s4d or 2p5 3s5s electronic configurations. The electrons emitted in the autoionization of these states to the 2p6 lSo ground state of Na+ are energy analyzed by electron spectrometry. The excitation energies and the relative oscillator strengths of the inner-shell transitions in the excited atoms have been measured

Dynamical and relativistic effects in experimental and theoretical studies of inner-shell photoionization of sodium

International audienceHigh-resolution measurements for inner-shell photoionization of Na are presented along with Breit-Pauli R-matrix calculations. The results show excellent agreement, and give insight into the nature and importance of the various relativistic and correlation effects on the inner-shell process

COLLISIONAL IONIZATION IN A RESONANTLY EXCITED ATOMIC VAPOR

L'ionisation collisionnelle de vapeurs de sodium et de baryum excitées par un rayonnement laser résonnant, continu ou puisé, est étudiée par spectroscopie électronique. Dans le cas du sodium, on déduit des résultats des sections efficaces d'ionisation associative et Penning pour les états excités.Collisional ionization of sodium and barium vapors resonantly excited with c.w. or pulsed laser sources, and subsequent electron-atom energy transfers, are studied by electron spectroscopy. Cross sections for associative and Penning ionization of sodium in excited states, are obtained