Sn$^{3+}$ 离子的能级结构

激光产生的 Sn 等离子体源用于在最先进的纳米光刻中生成极紫外（EUV）光。从基于液滴的激光产生 Sn 等离子体测量了紫外和光学光谱，光谱仪覆盖 200 - 800 nm 范围。该光谱包含来自低电荷锡离子 Sn$^{1+}$ - Sn$^{4+}$ 的数百条谱线，其中大部分迄今未识别。我们提出并识别了一类属于准单电子、类 Ag（[Kr]$4d^{10} nl$ 电子组态）、Sn$^{3+}$ 离子的谱线，通过掩蔽技术将光学谱线关联到特定电荷态。这些谱线识别在 COWAN 代码计算的迭代指导下进行。在归属于 Sn$^{3+}$ 的 53 条谱线中，约 20 条由先前已知的能级识别，33 条谱线用于确定先前未知的 13 个电子组态的能级，即 $7p$、$(7,8)d$、$(5,6)f$、$(6-8)g$、$(6-8)h$、$(7,8)i$。能级确定的一致性通过量子亏损标度程序验证。Sn$^{3+}$ 的电离极限被确认并精化为 328908.4 cm$^{-1}$，不确定度为 2.1 cm$^{-1}$。所测能级的相对论 Fock 空间耦合簇（FSCC）计算通常与实验符合良好，但未能重现 $5d$ $^2$D 和 $nf$ $^2$F 项的反常行为。通过结合 FSCC、COWAN 代码计算和组态相互作用多体微扰理论（CI+MBPT）的优势，表明此行为源于与双激发组态的相互作用。