當一加速的質子或氫分子離子射束撞擊惰性原子後，會將惰性原子最外層的電子游離出來，然後質子或氫分子離子會與電子結合，形成激態（excited state）粒子，而這些激態粒子隨後將經由降激(de-excitation ) 過程放出光子。而本實驗的主要目的就是利用不同氫離子束 H+、H2+及 H3 ，並提供 1 kV ~ 10 kV 的離子射束加速電壓使其分別碰撞氦氣、氖氣與氬氣，藉以觀察質子與氫分子離子的電子捕獲(electron capture)過程中所產生的氫巴耳曼系列(Balmer-series)光譜。
實驗過程中，所掃描的波段是從3000A ~ 5000A之間的光訊號，因為在這個波段範圍內，可以明顯地觀察到Hβ(4861A；n=5→n=2)與Hγ(4340A；n=4→n=2)這兩條氫光譜線。在整個實驗中，我們把碰撞的靶氣壓力都固定在5 mtorr，目的是要保持被碰撞氣體分子數目的固定。而會選擇5 mtorr的靶壓，乃是為了使碰撞過程保持單一碰撞(single collision)。同時由實驗結果發現H3+撞擊同樣的靶氣所量測到的光譜強度最大；H+則最小，以及入射離子速度愈快，則測量的光譜強度（emission cross section）愈小。另外我們也將會討論到入射離子的大小和靶氣的大小對光譜強度也有不同的影響。

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