高電荷態(tài)離子雙電子復合過程的理論研究.pdf

1、在原子與分子物理學的發(fā)展過程中,對電子與離子的碰撞問題的理論研究一直以來都是一項非常重要課題。這一研究不但與天體物理、X射線激光以及可控核聚變的研究密切相關,而且也可以為我們研究所正在進行的基于低溫電子束離子阱(EBIT)的實驗研究提供相應的理論數據。隨著目前實驗能量的提高以及研究對象向中高Z元素的復雜高電荷態(tài)離子的發(fā)展,在理論研究中采取全相對的計算方法,考慮盡可能多的物理因素的影響也越來越顯示出其必要性。
　　 根據上述需要,

2、本工作中采用基于扭曲波近似的相對論方法對電子與高電荷態(tài)離子碰撞過程中的雙電子復合(DR)過程進行了細致的理論計算和研究。具體包括:
　　 一、各物理因素對DR速率系數計算精度影響的細致理論研究。主要包括以下四個方面的內容:①以類鈷Au離子作為討論的對象考察了由細致計算所得到的雙激發(fā)態(tài)的DR速率系數隨軌道角動量量子數l'變化的情況,從而在保證足夠高的計算精度下確定軌道角動量量子數l'的截斷值;②分別考察了考慮與不考慮級聯輻射退激(

3、DAC)時,對應三類(△n=0,△n=1和△n=2)不同芯激發(fā)系列的DR速率系數隨被俘獲電子的主量子數n'的變化情況,并發(fā)現在考慮DAC的影響后,有些系列不再遵循n'-3標度律;③針對某些系列不再遵循n'-3標度律的情況,我們發(fā)展了一套包含DAC效應的外推方法;④選取對組態(tài)相互作用比較敏感的類銅Au的DR過程進行了計算和分析,并對其在不同組態(tài)混合模型下的截面和速率系數進行了比較和討論。最后,在考慮上述各種物理因素的情況下,得到了類鈷Au

4、離子各芯激發(fā)系列的DR速率系數,并將結果與其他理論計算結果進行了比較,顯示了進行細致計算的必要性。
　　 對類鈷Au離子DR過程所進行的細致分析和計算的結果己在JournalofPhysicsB發(fā)表。我們對另外一個重要離子類鈷W的細致計算結果也已在JournalofQuantitativeSpectroscopy&RadiativeTransfer發(fā)表。關于組態(tài)相互作用對類銅Au離子DR過程的截面和速率系數影響的分析和討論已發(fā)表

5、在ChinesePhysicsLetter上。
　　 二、對類鈷等電子系離子DR速率系數的全相對論系統(tǒng)理論研究。主要包括以下內容:①細致計算了10個類鉆離子的DR速率系數。分別比較了不同Z離子的DR速率系數隨軌道角動量量子數l'和主量子數n'的變化規(guī)律,以及不同Z離子的各芯激發(fā)對總速率系數的貢獻;②利用三種不同的方法對上述10個類鈷等電子系離子的DR速率系數進行了擬合。通過對三種擬合方法的優(yōu)劣的比較,最終選取了符合較高精度要求并

6、適用于較多離子和較廣溫度范圍的一種擬合方法;③利用上述經驗公式計算了從Ge(Z=32)到U(Z=92)共61個離子的DR速率系數,并將其中兩個未參加擬合的離子Gd37+和Fa46+的計算結果與我們另外所作的細致計算結果進行了比較,說明了經驗公式的可靠性和計算精度。最后,將我們的細致計算結果與半經驗的Burgess-Merts(BM)公式進行了比較,對BM公式的適用性作了評價。
　　 上述有關類鉆等電子系離子的系統(tǒng)理論研究將投稿到