采用相对论多组态Dirac-Hartree-Fock方法对Mg原子同位素位移的理论研究

利用相对论多组态Dirac-Hartree-Fock方法研究了Mg原子基态到低激发态~1S_0-~1P_1和~1S_0-~3P_1两条跃迁谱线的同位素位移参数,包括正常质量位移系数,特殊质量位移系数和场位移因子,并计算了~(24)Mg,~(25)Mg和~(26)Mg三个稳定同位素的同位素位移.在计算中采用了一种受限制的双电子激发模式,并将同位素位移计算结果与已有的实验测量和理论计算结果进行了对比.结果表明,用本文的研究方法计算的Mg原子同位素位移与其他理论结果和实验测量值十分符合.本文的计算结果可以为~(20-40)Mg同位素位移测量实验提供必要的参考,所用的计算方法也可以应用到其他类Mg体系(核外电子数等于12的离子)等多电子离子的光谱结构计算和同位素位移的研究中.     

类氦Fe~(24+)离子的电子碰撞激发及辐射级联特性研究

基于全相对论扭曲波(RDW)电子碰撞激发计算程序REIE06,系统计算了类氦Fe~(24+)离子基态1s~(21)S_0到激发态1s2s和1s2p精细结构能级的碰撞强度和截面,分析了在不同入射电子能量下碰撞强度的变化规律,详细研究了在6.86 Ke V和9.94 Ke V能量下,碰撞辐射级联效应对类氦Fe~(24+)离子w线(1s~(21)S_0→1s2p~1P_1)、x线(1s~(21)S_0→1s2p~3P_2)、y线(1s~(21)S_0→1s2p~3P_1)和z线(1s~(21)S_0→1s2s~3S_1),x/w、y/w和z/w线强度比值的影响,总结了一些有意义的结论.部分计算结果与其它实验和理论结果进行了比较,取得了很好的一致性.     

锂原子同位素位移的计算(英文)

本文应用Grasp92程序包计算了~(5,7)LiI的2~2P_(3/2)到2~2S_(1/2)和2~2P_(1/2)到2~2S_(1/2)跃迁的同位素位移.2~2P_(3/2)到2~2S_(1/2)跃迁的同位素位移为10307 MHz,2~2P_(1/2)到2~2S_(1/2)跃迁的同位素位移为10207 MHz.这些理论结果和实验是相符合的.     

Hg~+离子5d~(10)6s ~2S_(1/2)→5d~96s~2 ~2D_(5/2)钟跃迁同位素位移和超精细结构的理论研究

本文首先在Dirac-Hartree-Fock近似下理论评估了Hg~+离子5d~(10)6s ~2S_(1/2)→5d~96s~2 ~2D_(5/2)钟跃迁的质量位移(mass shift, MS)和场位移(field shift, FS)在其同位素位移(isotope shift, IS)中的相对贡献,发现MS远小于FS而可以被忽略.在此基础上,通过系统地考虑该原子体系中主要的电子关联效应,计算了这条钟跃迁FS的精确值以及涉及到的上下两个能级的超精细结构常数,并得到了几种稳定汞同位素离子该跃迁的IS和超精细结构分裂.其中,计算的~(199)Hg~+和~(198)Hg~+离子之间的钟跃迁频率偏移与已有实验测量值相比误差为2%左右.最终,本文给出了汞离子7种常见同位素该谱线的绝对频率值,为实验上的谱线测量提供了有效的理论依据.     

Rh ⅩⅢ—Cd ⅩⅥ离子4s~24p~3—4s4p~4能级与跃迁的理论计算

用HFR (Hartree-Fock with relativistic corrections)方法对Rb Ⅴ—Cd ⅩⅥ离子4s~24p~3和4s4p~4组态能级结构做了全面系统的理论计算研究.通过分析能级结构参数的HFR理论计算值与基于实验能级拟合得到的计算值之比值随着原子序数Z_c变化的规律,运用广义拟合外推方法预言了这些离子能级结构参数.由此进一步计算了Rh ⅩⅢ,Pd ⅩⅣ, Ag ⅩⅤ和Cd ⅩⅥ离子4s~24p~3 (~4S_(3/2),~2P_(1/2,3/2),~2D_(3/2,5/2))和4s4p~4 (~4P_(1/2,3/2,5/2),~2P_(1/2,3/2),~2D_(3/2,5/2),~2_(S_(1/2)))组态能级以及电偶极跃迁波长与振子强度.研究表明,对于4s~24p~3组态,单组态近似可以得到较满意的结果;而对于4s4p~4组态,只有在考虑了4s~24p~24d的组态相互作用效应时,计算结果的准确性才能明显得到提高.同时,本文还运用全相对论grasp2K-DEV程序包计算了Rh ⅩⅢ—Cd ⅩⅥ离子组态能级.对于Rh ⅩⅢ离子4s~24p~3 (~2P_(1/2)), Pd ⅩⅣ离子4S~24p~3(~4S_(3/2),~2P_(1/2,3/2),~2D_(3/2,5/2))和4s4p~4(~2P_(1/2,3/2),~2D_(3/2,5/2,)~2S_(1/2)),能级均无实验值;对于Ag ⅩⅤ和Cd ⅩⅥ离子,截至目前还没实验能级数据,没有实验能级值的所有数据均仅来自本文的计算数值.本文计算结果与已有实验值吻合得很好.     

25≤Z≤35类氟离子能级和相干辐射波长的MCDF计算

本文用相对论多组态Dirac-Fock广义平均能级(MCDF-EAL)模型,计算了可形成软x射线区相干辐射的可能的类氟等离子体型激光工作物质:25≤Z≤35的类氟离子2s~22p~5、2s~22p~43l、2s2p~53l、2p~63l组态共113条能级,以及上述单激发态M亚壳层至2s~22p~5态的~2P_(3/2)、~2P_(1/2)和2s2p~6态的~2S_(1/2)能级全部允许跃迁的强相干辐射波长值。从上述的波长理论计算值与实验观测值对比,可知我们的计算结果是相当可靠的。     

铍原子里德堡能级的计算(英文)

依据最弱受约束电子势模型理论,计算了铍原子1s~22sns~1S_0(n=3～50)、1s~22snp~1P_1~0(n=3～50)_和1s~22snd~1D_2(n=3～50)里德堡系列能级和量子亏损.计算结果与已有的实验结果符合得很好.     

Ca原子4s~2-4s4p电子碰撞激发特性

基于全相对论扭曲波电子碰撞激发计算程序REIE06,系统计算了Ca原子基态3p~64s~(21)S_0到激发态3p~64s4p~3P_(0,1,2)~1P_1精细结构能级的碰撞截面,总结了在不同入射电子能量下碰撞截面的变化规律.目前计算中,细致考虑了电子关联效应和Breit相互作用,计算结果与已有的理论计算进行比较,对实验值的相对误差较小.     

相对论平均场理论对Rn同位素链原子核基态性质的研究

在相对论平均场理论的框架下,对Rn同位素链原子核的结合能、形变、同位素位移等若干基态性质进行了较详细的研究.结果表明,理论计算结果与已有的实验数据符合较好.原子核的四极形变主要出现在远离幻数的区域(N=110-124和N=129-142).而在中子数大于幻数的区域(N=127-142),十六级形变也非常明显.对电荷半径的研究显示,Rn同位素链的同位素位移曲线的斜率在中子幻数处出现明显的变化. 关键词： 相对论平均场理论 电荷半径 同位素位移 单粒子能级     

Al~+离子3s~2 ~1S_0→3s3p~ (3,1)P_1~o跃迁同位素偏移的理论研究

在多组态Dirac-Hartree-Fock方法对Al~+离子3s~2~1S_0→3s3p~(3,1)p_1~o两个跃迁同位素偏移因子精细计算工作的基础上,细致研究了同位素偏移因子和能量本征值(或跃迁能)随着电子关联的收敛过程.研究发现:单个能级的同位素质量偏移因子随电子关联的收敛性与能量本征值随电子关联的收敛性之间有线性关系;对于跃迁而言,对电子关联的描述越充分,质量偏移因子和跃迁能随电子关联的收敛性之间的线性关系越明显.因此,在计算模型中包含大规模的电子关联的情况下,可以利用该线性关系根据跃迁能的误差评估同位素偏移因子的不确定度.     

真空紫外区Ar的高次离化光谱的研究

本文报道了波长在2000—194?真空紫外区域内Ar的高次离化光谱工作。观察到相当数量的新谱线,并归属了其中64条,还找到六个新能级,即:ArIV 3s²3p²(³P)3d²F_5/2,7/2, ArIV 3s²3p²(¹D)3d²S_1/2, ArV3s²3p3d关键词：     

Uncertainty evaluation of the isotope shift factors for 2s2p~(3,1)P_1~o–2s~2 ~1S_0 transitions in B Ⅱ

Accurate isotope shift factors of the 2s2p~(3,1)P_1~o–2s~2 ~1S_0 transitions in B II, obtained with the multi-configuration Dirac–Hartree–Fock and the relativistic configuration interaction methods, are reported. We found a linear correlation relation between the mass shift factors and the energies for the transitions concerned, considering all-order electron correlations. This relation is important for estimating the uncertainty in the calculation of isotope shift factors. These atomic data can be used to extract the nuclear mean-square charge radii of the boron isotopes with halo structures or to resolve the high precise spectroscopy of B II in astronomical observation.     

锶原子互组跃迁谱的实验研究

观测了热原子束中锶原子(5s²)¹S₀—(5s5p)³P₁ 互组跃迁的荧光谱和饱和荧光谱, 实验测定了不同的参量下 ⁸⁸Sr(5s²)¹S₀—(5s5p)³P₁ 互组跃迁荧光谱. 研究结果表明: 不同的实验参数(温度、激光光强、激光扫描频率)对谱线有较大的影响, (5s5p)³P₁态的长寿命特点导致谱线强度随激光扫描频率呈倒数关系变化; 由于Doppler增宽, 渡越增宽等因素的影响, 谱线线宽远大于其自然线宽且随激光扫描频率呈正比关系变化.     

Observation of photon recoil effects in single-beam absorption spectroscopy with an ultracold strontium gas

We report on observing photon recoil effects in the absorption of a single monochromatic light at 689 nm through an ultracold ⁸⁸Sr gas,where the recoil frequency is comparable to natural linewidth of the narrow-line transition 5s^{2 1}S₀-5s5p ³P₁ in strontium.In the regime of high-saturation,the absorption profile becomes asymmetric due to the photon-recoil shift,which is of the same order as the natural linewidth.The lineshape is described by an extension of the optical Bloch equations including the momentum transfers to atoms during emission and absorption of photons.Our work reveals the photon recoil effects in a simplest single-beam absorption setting,which is of significant relevance to other applications such as saturation spectroscopy,Ramsey interferometry,and absorption imaging.     

Doppler-free spectroscopy of Mg using uv-visible saturated absorption

Cascade double resonance saturation spectroscopy was performed on the Mg 3s ¹S₀-3p ¹P₁-5s ¹S₀ transitions. A strong dye laser at 571 nm induced an inverted dip on the 285 nm resonance line transmission spectrum probed by a second, frequency doubled, dye laser. New values for the isotopic shifts of the visible transition were obtained.     

新型电子俘获型光存储材料Sr2SnO4:Sb3+的发光性能研究

采用高温固相法在1300℃的温度获得了一种新型电子俘获型光存储材料 Sr₂SnO₄:Sb³⁺. 结果表明: 208 nm (Sb³⁺ 的¹S₀→¹P₁)和265 nm (¹S₀→³P₁)的紫外光是Sr₂SnO₄:Sb³⁺ 的最有效信息写入光源; 其发射是覆盖400---700 nm的宽带(³P_0,1→^XXS₀), 肉眼可看到淡黄色白光, 色坐标为(0.341, 0.395). 热释光谱研究结果表明: Sr₂SnO₄:Sb³⁺ 有分别位于39℃, 124℃, 193℃和310℃的四个热释峰. 其中, 39~℃的热释峰强度很低, 因而Sr₂SnO₄:Sb³⁺ 只具有不到140 s的微弱余辉. 而310℃的高温热释峰在空置1天后, 仍能保持约45.6%的初始强度, 并对980 nm的红外光有很好的红外上转换光激励响应. 因此, Sr₂SnO₄:Sb³⁺ 是一种具有一定的信息存储应用潜力的新型光存储发光材料.     

An optimized ion trap geometry to measure quadrupole shifts of ~(171)Yb~+ clocks

We propose a new ion-trap geometry to carry out accurate measurements of the quadrupole shifts in the ~(171)Yb ion.This trap will minimize the quadrupole shift due to the harmonic component of the confining potential by an order of magnitude.This will be useful to reduce the uncertainties in the clock frequency measurements of the 6s ~2S_(1/2)→4f~(13)6s~2 ~2F_(7/2)and 6s ~2S_(1/2)→5d~2D_(3/2) transitions,from which we can deduce the precise values of the quadrupole moments(0s) of the 4f~(13)6s~2 ~2F_(7/2) and 5d~2D_(3/2) states.Moreover,it may be able to affirm the validity of the measured 0 value of the4f~(13)6s~2~2F_(7/2) state,for which three independent theoretical studies defer almost by one order of magnitude from the measurement.We also calculate 0s using the relativistic coupled-cluster(RCC) method.We use these 0 values to estimate the quadrupole shift that can be measured in our proposed ion trap experiment.     

低速~(84)Kr~(15+,17+)离子轰击GaAs单晶

用345 keV的Kr15+和340 keV的Kr17+离子以45fi角入射n型GaAs单晶(100)面,测量了表面形貌的变化和发射的375—500 nm Ga I和Kr II的特征光谱线.Krq+(q=15,17)离子轰击后表面形貌的变化主要取决于入射离子的电荷态q.离子沉积到靶表面的能量引起Ga原子激发,其辐射光谱为Ga I 403.2 nm和Ga I 417.0 nm.入射离子中性化过程中俘获GaAs导带电子形成高激发态原子,通过级联退激填充3p,4d等空穴,P壳层电子跃迁发射谱线为Kr II 410.0 nm,Kr II 430.4 nm,Kr II 434.0 nm和Kr II 486.0 nm,Kr II486.0 nm为较强谱线.实验结果表明,入射离子与GaAs单晶相互作用发射的可见光产额与入射离子的电荷态密切相关,较高电荷态Kr17+离子入射产生的光辐射产额大约为Kr15+离子的两倍.