高電荷態(tài)離子雙電子復(fù)合過(guò)程的理論研究.pdf

1、在原子與分子物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中,對(duì)電子與離子的碰撞問(wèn)題的理論研究一直以來(lái)都是一項(xiàng)非常重要課題。這一研究不但與天體物理、X射線(xiàn)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(jìn)行的基于低溫電子束離子阱(EBIT)的實(shí)驗(yàn)研究提供相應(yīng)的理論數(shù)據(jù)。隨著目前實(shí)驗(yàn)?zāi)芰康奶岣咭约把芯繉?duì)象向中高Z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(duì)的計(jì)算方法,考慮盡可能多的物理因素的影響也越來(lái)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(duì)論方法對(duì)電子與高電荷態(tài)離子碰撞過(guò)程中的雙電子復(fù)合(DR)過(guò)程進(jìn)行了細(xì)致的理論計(jì)算和研究。具體包括:
　　 一、各物理因素對(duì)DR速率系數(shù)計(jì)算精度影響的細(xì)致理論研究。主要包括以下四個(gè)方面的內(nèi)容:①以類(lèi)鈷Au離子作為討論的對(duì)象考察了由細(xì)致計(jì)算所得到的雙激發(fā)態(tài)的DR速率系數(shù)隨軌道角動(dòng)量量子數(shù)l'變化的情況,從而在保證足夠高的計(jì)算精度下確定軌道角動(dòng)量量子數(shù)l'的截?cái)嘀?②分別考察了考慮與不考慮級(jí)聯(lián)輻射退激(

3、DAC)時(shí),對(duì)應(yīng)三類(lèi)(△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(biāo)度律;③針對(duì)某些系列不再遵循n'-3標(biāo)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(duì)組態(tài)相互作用比較敏感的類(lèi)銅Au的DR過(guò)程進(jìn)行了計(jì)算和分析,并對(duì)其在不同組態(tài)混合模型下的截面和速率系數(shù)進(jìn)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(lèi)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(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較,顯示了進(jìn)行細(xì)致計(jì)算的必要性。
　　 對(duì)類(lèi)鈷Au離子DR過(guò)程所進(jìn)行的細(xì)致分析和計(jì)算的結(jié)果己在JournalofPhysicsB發(fā)表。我們對(duì)另外一個(gè)重要離子類(lèi)鈷W的細(xì)致計(jì)算結(jié)果也已在JournalofQuantitativeSpectroscopy&RadiativeTransfer發(fā)表。關(guān)于組態(tài)相互作用對(duì)類(lèi)銅Au離子DR過(guò)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(duì)類(lèi)鈷等電子系離子DR速率系數(shù)的全相對(duì)論系統(tǒng)理論研究。主要包括以下內(nèi)容:①細(xì)致計(jì)算了10個(gè)類(lèi)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(dòng)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(duì)總速率系數(shù)的貢獻(xiàn);②利用三種不同的方法對(duì)上述10個(gè)類(lèi)鈷等電子系離子的DR速率系數(shù)進(jìn)行了擬合。通過(guò)對(duì)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(yàn)公式計(jì)算了從Ge(Z=32)到U(Z=92)共61個(gè)離子的DR速率系數(shù),并將其中兩個(gè)未參加擬合的離子Gd37+和Fa46+的計(jì)算結(jié)果與我們另外所作的細(xì)致計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較,說(shuō)明了經(jīng)驗(yàn)公式的可靠性和計(jì)算精度。最后,將我們的細(xì)致計(jì)算結(jié)果與半經(jīng)驗(yàn)的Burgess-Merts(BM)公式進(jìn)行了比較,對(duì)BM公式的適用性作了評(píng)價(jià)。
　　 上述有關(guān)類(lèi)鉆等電子系離子的系統(tǒng)理論研究將投稿到