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现代天体物理学中最重要、最基本的问题之一是揭示银河系乃至其他星系是如何形成及演化的。元素丰度是用来探寻银河系起源与演化的有效探针，这是因为银河系的化学演化历史是由其每一代恒星中的元素核合成过程所主导的。通过对大量不同金属丰度恒星进行细致地观测以及高精度丰度分析，不仅可以探究各种元素在恒星和星系中是如何形成和演化的，同时也可以追踪银河系的化学演化历史，从而对理论模型进行观测限制。 在各种元素中，铜(Cu)表现得极为特殊。观测发现，银河系中的铜元素丰度随金属丰度([Fe/H])的演化趋势明显异于其他铁族元素，且表现出多种特征。基于这些观测特征可以推断多种核合成机制对Cu有贡献，但它们所贡献的比例一直存在较大争议。以前的工作都是基于局部热动平衡(LTE)条件所得到的，要精确获取Cu元素丰度，需要考虑非局部热动平衡(non-LTE)效应，这被普遍认为是解决Cu元素争议重要钥匙之一。 为了解决以上问题，挑选了由约150颗晚型恒星所组成的样本。此样本中包含了银河系中多个星族的恒星（薄盘、厚盘、富α元素以及贫α元素的恒星），其有效温度（Teff）从5200K覆盖到6700K;金属丰度从～-1.9到-0.17。借助来自多个国外大中型望远镜的高分辨率(R＞40|，000)高信噪比(SNR＞100)光谱，基于MAFAGS不透明度采样(Opacity Sampling，OS)恒星大气模型，并通过由最新原子参数所构建的精确Cu原子模型，利用谱线综合方法(Spectrum Synthesis Method)在世界上首次成功对Cu元素进行了非局部热动平衡丰度分析，给出了基于局部热动平衡(LTE)和非局部热动平衡两种分析方法的丰度结果。 发现non-LTE效应对Cu元素的丰度分析非常重要，特别是对于贫金属（metal-poor）恒星。在考虑non-LTE效应后，所有恒星的Cu丰度均有所增加，在[Fe/H]～-1.6处，non-LTE相对于LTE给出的Cu丰度偏离可以达到0.2dex。除此之外，non-LTE效应导致的Cu丰度增加与恒星的[Fe/H]表现出明显的相关性——随着[Fe/H]的降低而越来越大，以往所有基于LTE的相关研究均低估了Cu丰度，且其低估的程度与恒星参数特别是[Fe/H]有关。这种趋势导致[Cu/Fe]在-1.6＜[Fe/H]＜-0.6的范围内的变化变得更加平缓。 还发现两种晕族恒星不仅在[α/Fe]上具有明显的区分，在non-LTE下的[Cu/Fe]结果中也表现出非常明显的分别。拥有高α丰度的晕族恒星同时也拥有更高的[Cu/Fe]，它们在Cu的演化趋势图中有表现出更加紧密的趋势;而低α丰度的晕族恒星则拥有较低的[Cu/Fe]，其Cu丰度范围也更加弥散。这说明低α丰度的晕族恒星很可能是来自于其他矮星系，在星系并合的过程中被吸积到银河系中。此外，的结果中有迹象表明厚盘星与薄盘星可能在[Cu/Fe]上有一些不同的演化行为，导致在盘星族中可能存在一个[Cu/Fe]的拐点，这对限制Ⅰa型超新星是否贡献Cu元素的验证非常重要。