HYPERFINE STRUCTURE INVESTIGATIONS IN Os I AND Eu II AND THE NUCLEAR QUADRUPOLE MOMENTS OF ¹⁸⁹Os ¹⁵¹Eu AND ¹⁵³Eu

Résumé
On a étudié la structure hyperfine de onze raies du spectre d'arc de l'osmium et de quatre raies du spectre d'étincelle de l'europium en utilisant des échantillons enrichis isotopiquement dans des cathodes creuses refroidies à l'air liquide et un spectromètre Fabry-Perot à sortie digitalisée. Dans le cas de l'europium, on a utilisé un double Fabry-Perot. Comme les composantes hyperfines des deux spectres n'etaient que partiellement résolues, nous avons utilisé un calculateur pour résoudre les spectres. L'interprétation des structures hyperfines observées mène aux résultats suivants 1) Osmium. - Nous avons determiné pour l'isotope ¹⁸⁹Os les valeurs de A et de B relatives aux niveaux 5 d⁶ 6 s^{2 5}D₂, ⁵D ₃, ⁵D₄ et 5 d⁷ 6 s ⁵F ₅ (ou des combinaisons linéaires de ces constantes de couplage). Nous avons utilisé les valeurs mesurées de A pour contrôler les fonctions d'onde de Gluck, Bordarier, Bauche et Van Kleef, fonctions d'onde calculées en couplage intermédiaire en tenant compte de l'interaction de configuration entre d⁶ s², d⁷ s et d⁸. L'accord entre valeurs calculées et observées de A est très satisfaisant. La valeur du moment quadrupolaire nucléaire déduit des valeurs de B observées, est : Q(¹⁸⁹Os) = (0,91± 0,10) x 10^-24 cm². 2) Europium. - Nous avons mesuré pour les isotopes ¹⁵¹Eu et ¹⁵³Eu, les valeurs de A et de B pour les niveaux 4 f⁷ 6 p z ⁹P₃, ⁹P₄ et ⁹P₅. Ces valeurs de A ont été utilisées conjointement avec celles relatives aux niveaux 4 f⁷ 6 p z ⁷P₃ et ⁷P₄, pour vérifier les fonctions d'onde de Bordarier, Judd et Klapisch qui ont été calculées en couplage intermédiaire. On n'obtient un bon accord entre valeurs de A calculées et observées que si on utilise comme paramètre ajustable la partie à symétrie sphérique de l'opérateur d'interaction magnétique hyperfine de l'électron 6 p. Suivant Judd, ce paramètre tient compte de l'interaction de configuration entre 4 f⁷ 6 p et 4 f⁶ 5 d 6 s. Heureusement, ce mélange n'affecte pas l'interaction quadrupolaire. Les moments quadrupolaires peuvent donc être déduits des valeurs de B en utilisant les fonctions d'onde non perturbées : Q(¹⁵¹Eu) = (1,12 ± 0,07) x 10^-24 cm² et Q(¹⁵³Eu) = (2,85 ± 0,18) x 10^-24 cm² Ces valeurs sont en excellent accord avec celles trouvées par Müller, Steudel et Walther (Z. Physik, 1965, 183, 303) dans le spectre d'arc de l'europium.

Abstract
The hyperfine structure of eleven lines of the arc spectrum of osmium and of four lines of the spark spectrum of europium was investigated using enriched isotope samples in liquid air cooled hollow cathodes and a digital recording Fabry-Perot-spectrometer. With europium a double-Fabry-Perot was used. As the hyperfine components in both spectra were only partially resolved the patterns were analysed by a computer. The interpretation of the observed hyperfine structures leads to the following results : 1) Osmium. - The A- and B-values of the levels 5 d⁶ 6 s^{2 5}D₂, ⁵D₃, ⁵D₄ and 5 d⁷ 6 s ⁵F₅ or linear combinations of these coupling constants were determined for the isotope ¹⁸⁹Os. The measured A-values were used to make a check on the eigenfunctions of Gluck, Bordarier, Bauche, and van Kleef, which have been calculated for intermediate coupling considering configuration interaction between d⁶ s², d⁷ s and d⁸. The agreement between calculated and observed A-values turned out to be very satisfactory. The value of the nuclear quadrupole moment derived from the measured B-factors is : Q(¹⁸⁹Os) = (0,91± 0,10) x 10^-24 cm². 2) Europium. - The A- and B-values of the levels 4 f⁷ 6 p z ⁹P₃, ⁹P₄, and ⁹P₅ were evaluated for the isotopes ¹⁵¹Eu and ¹⁵³Eu. Together with the experimental A-values of the levels 4 f⁷ 6p z ⁷P₃ and z ⁷P₄ the A-values were used to check the eigenfunctions of Bordarier, Judd, and Klapisch, which have been calculated for intermediate coupling. Good agreement between the calculated and observed A-values was reached only if the spherical-symmetric part of the magnetic hyperfine interaction operator of the 6 p-electron was used as a free parameter. According to Judd this parameter takes into account the configuration interaction between, 4 f⁷ 6 p and 4 f⁶ 5 d 6 s. Fortunately this mixing does not affect the quadrupole interaction. Therefore the quadrupole moments could be derived from the B-values using the unperturbed eigenfunctions : Q(¹⁵¹Eu) = (1.12 ± 0.07) x 10^-24 cm² and Q(¹⁵³Eu) = (2,85 ± 0.18) x 10^-24 cm². The agreement of these values with the values found by Müller, Steudel, and Walther [Z. Physik, 1965, 183, 303] in the arc spectrum of europium is excellent.