高電荷態(tài)離子雙電子復(fù)合過程的理論研究.pdf

1、在原子與分子物理學(xué)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(guān),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(yīng)的理論數(shù)據(jù)。隨著目前實驗?zāi)芰康奶岣咭约把芯繉ο笙蛑懈遉元素的復(fù)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(jù)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(fù)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(shù)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(nèi)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(shù)隨軌道角動量量子數(shù)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(shù)l'的截斷值;②分別考察了考慮與不考慮級聯(lián)輻射退激(

3、DAC)時,對應(yīng)三類(△n=0,△n=1和△n=2)不同芯激發(fā)系列的DR速率系數(shù)隨被俘獲電子的主量子數(shù)n'的變化情況,并發(fā)現(xiàn)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(yīng)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(shù)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(shù),并將結(jié)果與其他理論計算結(jié)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(jié)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(jié)果也已在JournalofQuantitativeSpectroscopy&RadiativeTransfer發(fā)表。關(guān)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(shù)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(shù)的全相對論系統(tǒng)理論研究。主要包括以下內(nèi)容:①細致計算了10個類鉆離子的DR速率系數(shù)。分別比較了不同Z離子的DR速率系數(shù)隨軌道角動量量子數(shù)l'和主量子數(shù)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(shù)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(shù)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(jīng)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(shù),并將其中兩個未參加擬合的離子Gd37+和Fa46+的計算結(jié)果與我們另外所作的細致計算結(jié)果進行了比較,說明了經(jīng)驗公式的可靠性和計算精度。最后,將我們的細致計算結(jié)果與半經(jīng)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(guān)類鉆等電子系離子的系統(tǒng)理論研究將投稿到