原子在宇宙中是绝对不变的,并且在实验室中是可以精确的测量,所以原子可以作为理想的远程探测器帮助人类更深入地了解浩瀚的星空。在天体物理中,有很大一部分科研人员主要研究恒星中的化学元素的成分和恒星的内部运动,而精确的光球化学元素丰度数据正是这些科研人员所需要的基本数据。天体物理学家同样也关心宇宙中天体以及整个宇宙的演变及其寿命,而在宇宙和天体演变的不同阶段的化学元素的成分与含量都是不一样的,正是此原因天体物理研究者可以通过化学元素的振子强度等辐射参数推断恒星和宇宙的寿命以及天体和宇宙的演变过程。所以原子辐射参数是探测外太空时必不可少的基础数据之一。实验室中,结合原子或离子能级的自然辐射寿命和分支比可以精确地推断跃迁几率和振子强度,再利用得到的振子强度来确定化学元素的丰度。天文物理研究者就是在各个大型空间观测站探测到天体发射出的光谱数据之后,结合目前已知的一些实验研究得到的振子强度和化学元素丰度数据对所得到的天体光谱进行对比分析,实现对天体及宇宙的深刻认知。在一些重元素恒星对外辐射谱中发现了大量的铌光谱,如:M型的LPV（long-period variable）Mira星和MS型的LPVχCyg星,由此可知对铌原子的辐射参数的研究十分有必要。本文利用时间分辨激光诱导荧光技术（TR-LIF）测量了Nb原子的自然辐射寿命,实验中,首先我们用532的Nd:YAG激光器输出的激光烧蚀产生等离子体,得到大量处于基态或亚稳态的Nb原子,经过恰当的延时后,另一束Nd:YAG激光器输出的激光经过染料激光器,倍频晶体,拉曼位移器和佩林布洛卡棱镜等光学仪器后进入真空室与等离子体相互作用将处于基态或亚稳态的Nb原子激发到要研究的激发态上。粒子所具有的能量越高越不稳定,所以处于激发态上的原子不会一直停留在激发态上,会向满足跃迁定则的下能级跃迁,跃迁过程中原子以发射荧光的形式释放能量。再用荧光探测仪器记录e指数衰减的荧光信号,最后通过分析荧光衰减曲线确定目标能级的自然辐射寿命。本次实验确定了59条位于23910.9cm^-1到37188.28cm^-1之间Nb原子能级的自然辐射寿命,绝大部分能级的电子组态为4d³5s5p、4d⁴5p,测量的自然辐射寿命结果在7.1到118.7ns范围内,其误差范围在10%以内。59条能级寿命中有52条能级辐射寿命在前人文献中未被报道。本文试图应用高分辨率光谱仪测量Nb作为阴极的空心阴极灯发射谱线进而确定Nb原子的分支比,但由于Nb的谱线比较密集,又受到光谱仪的分辨率的限制,无法解决谱线重叠问题。而美国天文台的高分辨率傅里叶光谱仪的分辨率较高,可以解决部分谱线重叠问题。所以本文通过分析美国天文台（the Kitt Peak National Solar Observatory）数据库中的用高分辨的傅里叶光谱仪记录的光谱数据确定了20个能级的分支比,结合实验得到的寿命和分支比确定了129条谱线的跃迁几率和振子强度。