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类氖离子的自电离光谱研究

蒋雯先  
【摘要】: 在近代物理学的发展中,散射实验的作用非常重要,特别是在对原子和分子物理、原子核物理以及粒子物理的建立和发展上,散射实验起着举足轻重的作用。在等离子体物理中,电子碰撞激发是许多等离子体和实验室等离子体光谱线形成的主要机制。当前,在天体物理、聚变研究、X射线研究等方面,电子与原子离子的碰撞参数,原子和离子的光谱数据,都有着相当广泛的应用。由于高Z类氖离子的光电离研究对于X射线激光器的研究具有非常重要的指导意义,因此本课题选择类氖离子为研究对象,研究了类氖钛离子的光电离,另外研究KrⅡ离子的高Rydberg态结构: (1)在最弱受约束电子势模型的理论框架下,通过对最弱受约束电子的识别,将Martin关于单价原子量子亏损公式应用于实为开壳层的多价原子(离子)系统,并且保留了能量对量子数亏损的高次依赖关系,计算了KrⅡ离子的4s24p4(1D)nd2D3/2(n≥5),4s24p4(1D)nd2D5/2(n≥4),4s24p4(1D)nd2S1/2(n≥6)和4s24p4(3P)np(n≥15)四个Rydberg系列的能级结构,理论计算值与现有的实验值符合很好,两者的相对误差除了个别数据外,不超过8.24×10-4,达到了很高的精度,理论预言了这4个Rydberg系列的60多个能态的位置。 (2)根据R矩阵理论研究了类氖钛离子的光电离截面。由于R矩阵理论不能计算各个自电离共振态的位置,我们将R矩阵理论与QB方法相结合,对类氖钛离子的1s22s2p5(2p1/2)ns(n=3~27),1s22s2p5(2p1/2)nd(n=3~27),1s22s2p6(2S1/2)np(n=3~30)和1s2s2p(2S1/2)np+(n=3~28)的四个自电离共振系列的能态位置及自电离宽度进行了研究,并且使用Ti XIV离子的2p5,2s2p6的精细结构能量的理论值和实验值的差别,对计算出的自电离共振能量值做了修正,使得理论值与实验值更加接近。首次将类氖钛离子的上述4个组态的能量值计算到n=30左右,这在以前是没有的。


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