近日，美国阿贡国家实验室的M. Bishof及其研究团队取得一项新进展。经过不懈努力，他们研制出用于增强亚稳态氪和氙束产生的真空紫外光源。相关研究成果已于2024年11月13日在国际知名学术期刊《物理评论A》上发表。

该研究团队展示了使用真空紫外灯激发氪和氙的亚稳态束，并直接与基于射频驱动等离子体放电的亚稳态激发方法进行了性能对比。在该研究的装置中，对于原子阱痕量分析（ATTA）相关的一系列束流值，基于灯的亚稳态激发方法表现优于等离子体放电方法。

此外，研究人员发现灯在连续工作超过160小时后性能并未显著下降。他们发现，在测试的最小和最大束流条件下，基于灯的激发方法尤其具有优势，这证明了该方法在提高氪的ATTA性能，以及实现利用ATTA检测放射性氙同位素方面的实用性。

最后，他们还展示了通过施加外部磁场，来进一步提高基于灯的亚稳态激发效率和稳定性的方法。

附：英文原文

Title: Vacuum-ultraviolet light source for enhanced production of metastable krypton and xenon beams

Author: P. R. Stollenwerk, K. G. Bailey, D. Koch, P. Mueller, T. P. O’Connor, J. C. Zappala, M. Bishof

Issue&Volume: 2024/11/13

Abstract: We demonstrate excitation of metastable krypton and xenon beams using a vacuum ultraviolet lamp and directly compare the performance of this method to metastable excitation based on a radio-frequency-driven plasma discharge. In our apparatus, lamp-based metastable excitation outperforms the plasma discharge across a wide range of beam flux values relevant for atom trap trace analysis (ATTA). Moreover, we do not observe significant degradation in lamp performance after over 160 h of operation. We find that lamp-based excitation is particularly advantageous at the smallest and largest beam fluxes tested, demonstrating the utility of this approach both for improving krypton ATTA and for enabling the detection of radioactive xenon isotopes using ATTA. Finally, we demonstrate an additional enhancement to lamp-based metastable excitation efficiency and stability by applying an external magnetic field.

DOI: 10.1103/PhysRevA.110.053510

Source: https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.110.053510