精确研究光电离散射截面的新方法

利用单个原子精确的光电离散射截面和物质的复介电常数，并考虑一定的分子力学模型，可以对凝聚态物质中的原子光电离截面进行定量研究。孙卫国等最近提出了一套研究真实体系中原子光电离截面的新方法。本首次应用它们来研究碱土金属钠在不同密度状态下的光电离截面，结果表明新的光电离截面公式比名的孤立原子光电离截面公式更具有优越性。     

溴的光电离和辐射复合——平均原子模型速率系数与细致组态速率系数

根据原子自洽场理论(即DCA)，计算了溴原子各种电离度各个壳层的DCA约化光电离截面.与AA模型的平均电子轨道约化光电离截面进行比较，总结出其内在规律.在AA的约化光电离截面的基础上，可以得到电离度分辨的DCA约化光电离截面；进而可以得到细致组态的光电离和辐射复合速率系数.为精密地描述非局域热动平衡(n-LTE)等离子体提供必要的基础. 关键词： 光电离 速率系数 平均原子模型     

高密度体系光电离截面新表达式的应用

利用实验光谱学的Beer Lambert定律和介质中的麦克斯韦方程组，建立了精确的光吸收（光电离）截面表达式，并通过一个随体系粒子数密度和宏观复介电常数而变化的变换函数，将严格截面公式与Fano和Cooper 1968年建立的理想气体的光电离截面公式直接联系起来.建议：1)当知道某密度下正确的体系宏观复介电常数β,γ时，可直接由严格表达式求得高密度下非理想状态的正确光电离截面；2)或当知道该体系的粒子微观极化率η,ζ和其理想气体的精确截面时，用上述变换公式间接求得其他密度时的光电离截面.对氩原子和氙原子的应用表明：当缺乏β,γ时，可由某一合理的宏观电极化率物理（例如克劳修斯-莫索缔）模型来计算β,γ，从而获得高密度体系的截面.这样获得的结果符合被散射物质的光电离（光吸收）截面随体系粒子数密度增大而增加的客观散射现象.而且，考虑了高密度真实体系中粒子间相互作用的宏观电极化率模型越正确，如此求得的散射截面的误差就越小. 关键词： 光电离截面 光吸收截面 介电常数 极化率     

铝原子激发态近阈限光电离截面测量

本文利用激光烧蚀、激光泵浦-探测、共振增强多光子电离和飞行时间质谱相结合的实验技术,根据离子产额和电离激光能量的关系,获取铝原子激发态的光电离截面;并研究了光电离截面与电离富余能的依赖关系.电离富余能0-2.98 e V内光电离截面值范围为15.6±1.7 Mb-2.3±0.9 Mb,激发态的寿命为17.6±1.8,16.9±1.7 ns.在光电离截面的测量中,总的均方根误差上限约为17%.     

铝原子激发态近阈限光电离截面测量

本文利用激光烧蚀、激光泵浦-探测、共振增强多光子电离和飞行时间质谱相结合的实验技术,根据离子产额和电离激光能量的关系,获取铝原子激发态的光电离截面;并研究了光电离截面与电离富余能的依赖关系.电离富余能0-2.98 eV内光电离截面值范围为15.6±1.7 Mb-2.3±0.9 Mb,激发态的寿命为17.6±1.8,16.9±1.7ns.在光电离截面的测量中,总的均方根误差上限约为17%.     

真实体系光电离截面共振结构的理论研究

利用我们提出的普遍适用的精确光电离截面公式和介电影响函数研究了原子光电离共振结构受粒子数密度影响的效应.结果表明用新的光电离截面公式可以直接处理宏观环境对截面的影响,明显地优于孤立原子光电离截面公式.     

Measurement of Photoionization Cross Sections of the Excited States of Titanium

实验研究了钛原子在293～321 nm波段的共振增强多光子电离. 采用激光烧蚀和超声射流相结合的实验技术来制备自由原子,由飞行时间质谱仪实现对钛原子光电离产物的检测. 从离子信号强度对和激光强度的依赖关系导出了钛原子价电子激发态的光电离截面. 实验测量的一些激发态光电离截面在0.2～6.0 Mb. 通过对⁴⁶Ti、⁴⁷Ti、⁴⁸Ti的光电离截面测量研究,没有发现明显的同位素依赖性.     

离化态铁原子光电离截面研究

根据原子自洽场理论,我们对各种离化态铁原子的光电离截面进行了非相对论性和相对论性的理论计算,总结了离化态铁的光电离截面随离化度变化的规律,并讨论了光电离过程的相对论效应。 关键词：     

Ar原子序列双光双电离产生光电子角分布的理论计算

基于多组态Dirc-Fock方法和密度矩阵理论,给出了原子序列双光双电离光电子角分布的计算表达式,发展了相应的计算程序.利用该程序对Ar原子3p壳层序列双光双电离过程进行了理论研究,给出了光电离的总截面、磁截面、剩余离子取向以及光电子角分布的各向异性参数与入射光子能量的函数关系.结果显示在光电离截面的Cooper极小位置附近取向参数出现极大值,而光电子角分布的各向异性参数在该位置附近出现极小值.进一步给出了33.94和55.34 eV光子能量下序列双光双电离过程中第一步的Ar原子和第二步的Ar^+离子3p壳层光电子角分布,分析了序列双光双电离光电子角分布与单光电离光电子角分布的差异.将计算结果与文献已有的数据进行了比较,具有很好的一致性.本文的研究结果对揭示光与物质相互作用的非线性动力学机制具有重要的参考价值.     

锂原子光电离过程中的弛豫效应

利用基于多组态Dirac-Fock方法的程序包GRASP92和RATIP以及在此基础上最新发展的RERR06程序,计算了锂原子1s²nl(n=2,3; l=s, p) 的内壳层和外壳层的光电离截面. 计算中详细考虑了光电离过程中的弛豫效应. 结果表明：在锂原子内壳层电子的光电离过程中弛豫效应较强,而在外壳层电子的光电离过程中弛豫效应较弱. 另外,相应于不同态的内壳层光电离过程,其弛豫效应的影响也不同,对激发态的影响比对基态的影响大,对高激发态 关键词： 多组态Dirac-Fock方法 光电离截面 弛豫效应     

氖原子对2000 eV X射线激光透明的产生机制

X射线自由电子激光与物质相互作用时出现了X射线透明现象,研究X射线透明现象的产生机制对理解X射线自由电子激光与物质相互作用过程具有重要参考价值.本文基于FAC(Flexible Atomic Code)程序计算的氖原子(离子)对2000 eV X射线的光电离截面和俄歇衰变速率,确定了不同通量密度下氖原子的主要电离方式;通过建立和解速率方程,得到了确定的电离方式中氖元素各电子组态数目比例随时间变化的公式,计算了氖原子在通量密度为2000和10000?~(-2)·fs~(-1)、持续时间为20 fs、光子能量为2000 eV的X射线激光照射下,任意时刻各主要电子组态的原子数目比例和总的氖原子平均光电离截面.建立了价电子完整的空心原子的数目比例随通量密度和曝光时间变化的公式.发现裸核和空心原子都会导致X射线透明,且选择恰当的通量密度和脉冲持续时间可以使价电子完整的空心原子数目比例达到极高.     

Alq+(q=0—12)的光电离截面和Bethe系数

使用Hartree-Fock加相对论修正(HFR)近似计算Al^q+(q=0—12)的光电离截面和Bethe系数,其中Bethe系数将光电离截面与电子碰撞电离截面联系起来,并且决定电子碰撞电离截面的高能行为.分析了光电离截面和Bethe系数随电离度q的变化规律,还与其他数据进行比较,结果表明其数据是可靠的 关键词： 光电离 截面 Bethe系数     

锂原子激发态光电离的R—矩阵计算

使用Ｒ－矩阵方法,采用三态密耦图象计算了锂原子激发态１ｓ＾２２ｐ＾２Ｐ的光电离截面,并给出了不同分波及不同过程的截面,计算结果揭示了光电离过程中的Ｒｙｄｂｅｒｇ系列共振,并指出在非共振区光电离截面不是单调变化的。     

钴、钛原子激发态光电离研究

本文报道紫外区钛和钴原子共振增强多光子电离(REMPI)谱和激发态绝对光电离截面。实验上通过激光烧蚀金属样品制备中性原子,由飞行时间质谱仪检测离子产物,在298-351nm范围扫描激光波长,得到钛原子和钴原子共振增强多光子电离谱;并根据共振离子信号强度与电离激光通量关系得到原子激发态的绝对光电离截面,这些激发态电离截面的实验值在0.5-4 Mb。     

钴、钛原子激发态光电离研究

本文报道紫外区钛和钴原子共振增强多光子电离(REMPI)谱和激发态绝对光电离截面。实验上通过激光烧蚀金属样品制备中性原子,由飞行时间质谱仪检测离子产物,在298-351nm范围扫描激光波长,得到钛原子和钴原子共振增强多光子电离谱;并根据共振离子信号强度与电离激光通量关系得到原子激发态的绝对光电离截面,这些激发态电离截面的实验值在0.5-4 Mb。     

C原子、离子光电离过程的规律研究

 基于Dirac-Slater自洽场方法，计算了C原子及各价离子从低能到高能的光电离截面。通过各种理论计算结果的比较，分析了Kramers公式的适用性。定量地考察了多极效应和相对论效应在不同能区对光电离截面的影响，并研究了光电离截面随光子能量、壳层、电离度变化的规律。     

高离化态离子及其光电离过程基本特征的理论研究

在Dirac-Slater相对论理论框架下,研究了HCI(高离化态离子)的基本性质及其光电离过程的基本特征.通常HCI的电场非常强,其电子波函数沿靠近核的径向空间被压缩,这极大地改变了相应的物质的性质,使HCI的光电离过程与一般的原子(离子)的相比较有很大的不同:原子核的尺寸效应和相对论效应变得更加重要,而多极效应对光电离截面的影响却趋于减弱.     

高离化态离子及其光电离过程基本特征的理论研究

在Dirac-Slater相对论理论框架下,研究了HCI（高离化态离子）的基本性质及其光电离过程的基本特征. 通常HCI的电场非常强,其电子波函数沿靠近核的径向空间被压缩,这极大地改变了相应的物质的性质,使HCI的光电离过程与一般的原子（离子）的相比较有很大的不同：原子核的尺寸效应和相对论效应变得更加重要,而多极效应对光电离截面的影响却趋于减弱.     

F原子光电离截面的理论计算

对F原子的光电离截面,人们已经做了大量实验研究,并观察到了大量的自电离共振结构.而与实验相比,理论计算仍存在一定的差异.本文通过对靶态的能量进行修正,利用R矩阵方法计算了F原子基态在3P-1D电离阈值能量范围内的分波光电离截面、总光电离截面以及自电离共振2P4(1D)ns2D,2P4(1D)md2P和2P4(1D)md2D系列的共振位置,并与最新的多组态Hartree-Fock理论计算及实验结果进行了比较,我们的结果与实验符合得更好.     

含时电离对飞秒脉冲激光在强双光子吸收介质中传播特性和光限幅行为的影响

以具有强双光子吸收特性的4,4′-二甲氨基二苯乙烯分子体系为研究对象,通过采用时域有限差分法和预估矫正法数值求解Maxwell-Bloch方程,模拟了飞秒脉冲在该分子介质中的传播过程,研究了含时电离对双光子吸收过程和光限幅行为的影响.研究结果表明,光电离使介质与光场的非线性相互作用减弱,同时自发辐射降低, 随着入射电场的增强,光电离对主脉冲演化有明显的影响.光电离使介质的光限幅失效行为减弱.随着光电离截面增加,光限幅的动力学窗口变宽,表明了光电离有利于增强介质的光限幅效应.在不同的传播距离处,脉冲传播呈现 关键词： 含时电离 双光子吸收 光限幅效应 超短脉冲激光