HIGH RESOLUTION SPECTROSCOPIC STUDY OF HYPERFINE STRUCTURE AND ISOTOPE SHIFTS IN GADOLINIUM

Abstract

ISOTOPE SHIFT AND HYPERFINE STRUCTURE MEASUREMENTS HAVE BEEN PERFORMED ON EIGHTATOMIC TRANSITIONS OF NATURAL GADOLINIUM. THESE TRANSITIONS WERE 598.447 NM, 598.341 NM, 590.838 NM, 590.734 NM, 590.455 NM, 601.899 NM, 610.908 NM, AND 613.643 NM. THE CROSSED ATOMIC BEAM TECHNIQUE WAS USED AND THE RESULTING SPECTRA WERE HIGH RESOLUTION. THE ANALYSIS OF THESE MEASUREMENTS PRODUCED THE HYPERFINE STRUCTURE COEFFICIENTS A, FOR THE EXCITED STATES OF THE AFORE MENTIONED TRANSITIONS, WHILE FROM THE ISOTOPE SHIFTS, THE Δ(R2) VALUES OF GD ISOTOPE PAIRSWERE EXTRACTED FOR THE TRANSITION 598.447 NM. THE ANALYSIS OF THE ISOTOPE SHIFT DATA WAS DONE WITH THE USE OF A NEW TECHNIQUE DISCOVERED AND PUT FORWARD IN THIS THESIS. THIS METHOD IS BASED ON THE LINEARITY OF THE ISOTOPE SHIFT DATABETWEEN ANY TWO ISOTOPE PAIRS OF AN ELEMENT FOR ALL TRANSITIONS. THE RESULTING LINEAR PLOT NAMED THEODOSSIOU PLOT GIVES, WITHIN REASONABLE ACCURACY, THE RATIOS OF Δ(R2) VALUES OF GD ISOTOPE PAIRS. WITH THE JUSTIFIED APPROXIMATION THAT ALL THE TRANSITIONS PARTICIPATING IN A THEODOSSIOU PLOT HAVE THE SAME MODIFIED MASS SHIFT, THE LATER WAS CALCULATED. VERIFICATION OF THE VALIDITY OF THE PLOT WAS DONE BY APPLICATION TO ELEMENTS OTHER THAN GD, FROM DIFFERENT PARTS OF THE PERIODIC TABLE. FINALLY THE PREPARATORY WORK TOWARDS ISOTOPE SHIFT AND HYPERFINE STRUCTURE MEASUREMENTS ON RADIOACTIVE GD ISOTOPES IN THE FUTURE IS PRESENTED.

ΣΤΑ ΠΛΑΙΣΙΑ ΑΥΤΗΣ ΤΗΣ ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ, ΤΕΛΕΣΤΗΚΑΝ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΦΑΙΝΟΜΕΝΩΝ ΤΗΣ ΙΣΟΤΟΠΙΚΗΣ ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΥΠΕΡΛΕΠΤΗΣ ΥΦΗΣ ΠΑΝΩ ΣΕ ΟΚΤΩ ΑΤΟΜΙΚΕΣ ΜΕΤΑΠΤΩΣΕΙΣ ΤΟΥ ΦΥΣΙΚΟΥ ΓΑΔΟΛΙΝΙΟΥ. ΑΥΤΕΣ ΟΙ ΜΕΤΑΠΤΩΣΕΙΣ ΕΙΝΑΙ ΟΙ 598.447 NM, 598.341 NM, 590.838 NM, 590.734 NM, 590.455 NM, 601.899 NM, 610.908 NM ΚΑΙ 613.643 NM. ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΗΚΕ Η ΤΕΧΝΙΚΗ ΤΗΣ ΚΑΘΕΤΑ ΔΙΑΣΤΑΥΡΟΥΜΕΝΗΣ ΑΤΟΜΙΚΗΣ ΔΕΣΜΗΣΜΕ ΔΕΣΜΗ LASER ΚΑΙ ΤΑ ΦΑΣΜΑΤΑ ΠΟΥ ΠΡΟΕΚΥΨΑΝ ΕΙΧΑΝ ΥΨΗΛΗ ΕΥΚΡΙΝΕΙΑ. Η ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΑΠΕΔΩΣΕ ΤΟΥΣ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΕΣ ΥΠΕΡΛΕΠΤΗΣ ΥΦΗΣ Α ΚΑΙ Β, ΓΙΑ ΤΙΣ ΔΙΗΓΕΡΜΕΝΕΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΤΩΝ ΠΑΡΑΠΑΝΩ ΜΕΤΑΠΤΩΣΕΩΝ, ΕΝΩ ΑΠΟ ΤΙΣ ΙΣΟΤΟΠΙΚΕΣ ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΕΙΣ ΕΚΤΙΜΗΘΗΚΑΝ ΟΙ ΤΙΜΕΣ ΤΟΥ Δ(R2) ΓΙΑ ΤΑ ΖΕΥΓΗ ΙΣΟΤΟΠΩΝ ΤΟΥ GD ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΤΑΠΤΩΣΗ 598.447 NM. Η ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΥΠΕΡΛΕΠΤΗΣ ΥΦΗΣ ΕΓΙΝΕ ΜΕ ΤΗ ΒΟΗΘΕΙΑ ΤΟΥ ΚΩΔΙΚΑ "HYPER", ΠΟΥ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΗΚΕ ΑΠΟ ΤΟ ΣΥΓΓΡΑΦΕΑ. ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΕ ΤΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΙΣΟΤΟΠΙΚΗΣ ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΗΣ ΕΙΣΗΧΘΗ ΚΑΙ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΗΚΕ ΜΙΑ ΝΕΑ ΤΕΧΝΙΚΗ, Η ΟΠΟΙΑ ΑΝΑΚΑΛΥΦΘΗΚΕ ΕΠΙΣΗΣ ΑΠΟ ΤΟ ΣΥΓΓΡΑΦΕΑ ΑΥΤΗΣ ΤΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ ΚΑΤΑ ΤΗ ΔΙΑΡΚΕΙΑΤΗΣ ΕΚΠΟΝΗΣΗΣ ΤΗΣ. Η ΝΕΑ ΑΥΤΗ ΜΕΘΟΔΟΣ ΠΟΥ ΠΡΟΤΕΙΝΕΤΑΙ, ΒΑΣΙΖΕΤΑΙ ΣΤΗ ΓΡΑΜΜΙΚΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΙΣΟΤΟΠΙΚΗΣ ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΗΣ ΜΕΤΑΞΥ ΔΥΟ ΖΕΥΓΩΝ ΙΣΟΤΟΠΩΝ ΕΝΟΣ ΣΤΟΙΧΕΙΟΥ ΓΙΑ ΟΛΕΣ ΤΙΣ ΜΕΤΑΠΤΩΣΕΙΣ. ΤΟ ΠΡΟΚΥΠΤΟΝ ΓΡΑΜΜΙΚΟ ΓΡΑΦΗΜΑ, ΠΟΥ ΟΝΟΜΑΣΤΗΚΕ "ΓΡΑΦΗΜΑ ΘΕΟΔΟΣΙΟΥ", ΔΙΝΕΙ ΜΕ ΑΚΡΙΒΕΙΑ ΤΟΥΣ ΛΟΓΟΥΣ ΤΩΝ Δ(R2) ΜΕΤΑΞΥ ΖΕΥΓΩΝ ΙΣΟΤΟΠΩΝ ΤΟΥ GD. (ΠΕΡΙΚΟΠΗ ΠΕΡΙΛΗΨΗΣ)