Centros de cor e íons de metal de transição em cristais iônicos tem mostrado um grande potencial como candidatos a meios laser ativos sintonizáveis. Para determinar se tais materiais são apropriados ou não para operar como meios laser, seus parâmetros espectroscópicos fundamentais tem de ser conhecidos. No presente trabalho, nos descrevemos um metodo espectroscópico que permite determinar o diagrama de níveis de energia da espécie investigada, o tempo de decaimento, a eficiência quântica e a secção de choque de emissão. O tempo de decaimento foi medido usando-se um bombeamento senoidal de excitação e detecção sensível a fase; obtendo-se 1,6ms para o kcl:TL POT.0 (1), 17ns para o LIf:F IND.2, 28ns para o LIf:F2 POT.+ E 4ns para o LIf:F3 POT.+. Usando-se uma técnica de absorção rotulada foi possível determinar absorções do estado fundamental e do primeiro estado excitado da espécie investigada mesmo com a interferência de outros centros. Técnica utilizada em kcl:tl onde níveis de energia do centro de cor de TL POT.0 (1) foram identificados vários outros agregados de tl devido a preparação do cristal, que perturbam o centro TL POT.0 (1) também foram identificados. Vários outros agregados de T1, devido a preparação do cristal, que perturbam o centro TL POT.0 (1), também foram observados. / Color centers and transition metal ions in ionic crystals have shown a qreat potential as candidates for tunable laser sources. In order to determine whether or not such materials are suitable to operate as laser media, their fundamental spectroscopic parameters have to be known. In the present work we describe a spectroscopic method that can determine the energy level diagram of the species under investigation, the decay time, quantum efficiency and emission cross section. Firstly, the decay time was measured by using a sinosoidal pumping excitation and phase sensitive detection. Using a specially home designed cryostat we were able to measure the decay time in the temperature range of 77K to 310K, and therefore, the temperature dependence of the quantum efficiency. This technique was applied to the T1°(1):KCl, F2:LiF, F+3:LiF and F+2:LiF, where decay times of 1.6s, 17ns, 4ns and 28ns were measure, respectively. Secondly, by using a pump-probe technique we were able to determine the excited-state absorption of the studied species, even under the interference of other centers. This is particularly important in color centers due to the presence of several other species during the centers formation. Besides, this technique can identify excited state absorptions that can eliminate laser medium candidates. This technique was used in KCl:T1 crystals where laser active Tl° (1) color center energy levels were identified. Besides, several other Tl aggregates due to the crystal preparation that perturb the Tl° (1) center were also observed.

Centros de cor e íons de metal de transição em cristais iônicos tem mostrado um grande potencial como candidatos a meios laser ativos sintonizáveis. Para determinar se tais materiais são apropriados ou não para operar como meios laser, seus parâmetros espectroscópicos fundamentais tem de ser conhecidos. No presente trabalho, nos descrevemos um metodo espectroscópico que permite determinar o diagrama de níveis de energia da espécie investigada, o tempo de decaimento, a eficiência quântica e a secção de choque de emissão. O tempo de decaimento foi medido usando-se um bombeamento senoidal de excitação e detecção sensível a fase; obtendo-se 1,6ms para o kcl:TL POT.0 (1), 17ns para o LIf:F IND.2, 28ns para o LIf:F2 POT.+ E 4ns para o LIf:F3 POT.+. Usando-se uma técnica de absorção rotulada foi possível determinar absorções do estado fundamental e do primeiro estado excitado da espécie investigada mesmo com a interferência de outros centros. Técnica utilizada em kcl:tl onde níveis de energia do centro de cor de TL POT.0 (1) foram identificados vários outros agregados de tl devido a preparação do cristal, que perturbam o centro TL POT.0 (1) também foram identificados. Vários outros agregados de T1, devido a preparação do cristal, que perturbam o centro TL POT.0 (1), também foram observados. / Color centers and transition metal ions in ionic crystals have shown a qreat potential as candidates for tunable laser sources. In order to determine whether or not such materials are suitable to operate as laser media, their fundamental spectroscopic parameters have to be known. In the present work we describe a spectroscopic method that can determine the energy level diagram of the species under investigation, the decay time, quantum efficiency and emission cross section. Firstly, the decay time was measured by using a sinosoidal pumping excitation and phase sensitive detection. Using a specially home designed cryostat we were able to measure the decay time in the temperature range of 77K to 310K, and therefore, the temperature dependence of the quantum efficiency. This technique was applied to the T1°(1):KCl, F2:LiF, F+3:LiF and F+2:LiF, where decay times of 1.6s, 17ns, 4ns and 28ns were measure, respectively. Secondly, by using a pump-probe technique we were able to determine the excited-state absorption of the studied species, even under the interference of other centers. This is particularly important in color centers due to the presence of several other species during the centers formation. Besides, this technique can identify excited state absorptions that can eliminate laser medium candidates. This technique was used in KCl:T1 crystals where laser active Tl° (1) color center energy levels were identified. Besides, several other Tl aggregates due to the crystal preparation that perturb the Tl° (1) center were also observed.

Apresentamos os resultados de medidas espectroscópicas feitas em átomos de elementos contidos em uma descarga elétrica do tipo catodo oco, usando um laser sintonizável de emissão contínua. Com experiências de absorção ótica foi possível determinar a densidade populacional e a temperatura dos átomos de 238U no estado fundamental, em função dos vários parâmetros que caracterizam a descarga. Desenvolvemos um método para a determinação da potência de saturação e calculamos o valor do produto para a transição 0 16.900cm-1 do 238UI. De forma alternativa às medidas óticas oudemos estudar a interação fóton-átomo analisando o sinal optogalvânico induzido na descarga pela radiação laser, com frequência sintonizada na mesma transição atômica do urânio e em função dos parâmetros anteriormente considerados. Os resultados obtidos com as experiências de absorção ótica e espectroscopia optogalvânica / The results of spectroscopic measurements obtained with atomic species present in a hollow cathode type discharge are reported. Using laser optical absorption techniques it was possible to get the population density and the atomic temperature of the 238UI ground state as a function of some discharge parameters. A method to determine the laser saturation intensity was developed, so the value of the product for the 0 16.900cm-1 238UI transition could be calculated. It was also possible to study the photon-atom interaction through the analysis of the optogalvanic signal induced in the laser radiation as a function of the same parameters considered before. Optogalvanic spectroscopy and optical absorption experiments showed the spatial distribution of the atoms in the ground state and excited states inside the cathode. In another set of experiments, a new way of inducing optogalvanic effect was investigated without using a tunable dye laser as the axcitation source. Measurements were done with two copper hollow cathode tubes filled with different gases, that were used as excitation source radiation and as signal detector. The results suggest that it is possible to use the new spectroscopy tecnique for qualitative and quantitative material analysis.

Apresentamos os resultados de medidas espectroscópicas feitas em átomos de elementos contidos em uma descarga elétrica do tipo catodo oco, usando um laser sintonizável de emissão contínua. Com experiências de absorção ótica foi possível determinar a densidade populacional e a temperatura dos átomos de 238U no estado fundamental, em função dos vários parâmetros que caracterizam a descarga. Desenvolvemos um método para a determinação da potência de saturação e calculamos o valor do produto para a transição 0 16.900cm-1 do 238UI. De forma alternativa às medidas óticas oudemos estudar a interação fóton-átomo analisando o sinal optogalvânico induzido na descarga pela radiação laser, com frequência sintonizada na mesma transição atômica do urânio e em função dos parâmetros anteriormente considerados. Os resultados obtidos com as experiências de absorção ótica e espectroscopia optogalvânica / The results of spectroscopic measurements obtained with atomic species present in a hollow cathode type discharge are reported. Using laser optical absorption techniques it was possible to get the population density and the atomic temperature of the 238UI ground state as a function of some discharge parameters. A method to determine the laser saturation intensity was developed, so the value of the product for the 0 16.900cm-1 238UI transition could be calculated. It was also possible to study the photon-atom interaction through the analysis of the optogalvanic signal induced in the laser radiation as a function of the same parameters considered before. Optogalvanic spectroscopy and optical absorption experiments showed the spatial distribution of the atoms in the ground state and excited states inside the cathode. In another set of experiments, a new way of inducing optogalvanic effect was investigated without using a tunable dye laser as the axcitation source. Measurements were done with two copper hollow cathode tubes filled with different gases, that were used as excitation source radiation and as signal detector. The results suggest that it is possible to use the new spectroscopy tecnique for qualitative and quantitative material analysis.