类镍钨离子共振激发速率系数

本文利用基于相对论组态混合的扭曲波近似方法，细致研究了类镍钨离子从基态到3l^-14l＇（l=s，p，d；l’=0—3）各组态共106条单激发态能级，通过类铜双激发态3l^174l’n＇l＂和3l^175l’n＂l＂的电子碰撞共振激发速率系数．本工作的结果与R矩阵计算值相比较存在较大差别，     

啁啾微波场中里德伯锂原子的相干激发与控制

运用含时多态展开方法和B-样条函数研究了微波场中里德伯锂原子高激发态的性质,得到锂原子量子态n=70-75,l=0-5的能量,并分析了里德伯锂原子高激发态n=70-75,l=0-5在微波场中的跃迁几率.结果表明:通过优化微波场参数可以实现量子系统从初始态到目标态的完全跃迁,且在跃迁过程中,每个l态都起至关重要的作用.     

钨离子双电子复合过程的理论研究

利用全相对论组态相互作用理论方法, 研究了W28+离子由基态俘获一个电子形成双激发态(3d104s24p64d10 )-1 nln'l'(n = 4~6, n' = 4~15)的双电子复合(DR)过程. 比较分析了3s、3p、3d、4s、4p和4d电子激发对DR速率系数的贡献, 分析了3d、4s、4p和4d电子激发的DR速率系数随轨道量子数l' 的变化. 考虑和已有的计算完全相同的初态, 中间双激发态以及辐射和俄歇末态的情况下, 得到了和已有的计算符合很好的结果. 在综合了分析得到的对W28+离子DR过程有明显贡献的各种因素后,进一步得到了总DR速率系数. 其中, 考虑DAC效应对总DR速率系数有不可忽略的影响. 对DR速率系数进行了参数拟合, 拟合值与计算值的偏差小于1％.     

类钠Ni~(17+)离子双电子复合过程理论研究

使用基于相对论多组态方法的FAC程序,研究了类钠Ni17+(3s)离子通过双激发态Ni16+(3pnl,3dnl)(Δn=0激发)的双电子复合过程,得到了态选择的双电子复合截面和速率系数,并与文献中的实验和理论数据进行了对比.结果发现,计算通过3p3/210l和3p1/211l共振态的双电子复合积分截面在实验误差范围内与实验测量很好地符合,并好于全相对论的多体微扰理论计算结果.结合量子亏损理论,发现包含高里德伯态的共振双激发态的辐射跃迁和自电离速率具有较好的标度关系,利用该关系给出了近激发阈值的所有共振态的双电子复合积分截面和速率系数.比较3pnl和3dnl两个系列,发现在低温(大约小于100eV)等离子体情况下前者速率系数比后者大,更高的温度后者大.     

AlK壳层等离子体辐射谱模型的比对

碰撞辐射模型的比对研究对校验发展等离子体辐射谱模型、提高等离子体参数的诊断精度具有重要意义. 基于Al等离子体, 对常用的辐射模型代码FAC和FLYCHK K壳层辐射谱模型开展了比对研究, 详细比较了它们的离子丰度、特征线强度、谱发射率曲线和吸收系数曲线等特征, 并根据各能态的速率方程, 从FAC和FLYCHK模型的结构特点出发, 分析了造成这些差异的原因. FAC 和FLYCHK计算得到的类H、类He离子n=2, n=3激发态数密度有显著差异, 进而引起特征线发射率及其比值(He-IC/He-αup, He-βup/H-βup)的差异, 从而对等离子体参数的诊断结果产生影响. 除了模型中采用的能级结构和碰撞辐射过程速率外, 计算结果显著地受到FAC 和FLYCHK 模型结构的影响. n=2激发态数密度的差异是由FAC和FLYCHK分别采用能级和超组态(组态)的方式构建n=2激发态的速率方程而引起的, 而FAC代码忽略了n=3与更高激发态之间的碰撞耦合过程, 是引起n=3激发态数密度差异的原因. 主要特征线的吸收系数与基态能级的数密度相关, 受到激发态数密度的影响较小, 因此与谱发射率曲线相比, FAC和FLYCHK计算结果的差异更小.     

W~(28+)离子双电子复合速率系数的理论研究

利用全相对论组态相互作用理论方法,研究了W~(28+)离子由基态俘获一个电子形成双激发态(3d~(10)4s~24p~64d~(10))~(-1)nln'l'(n=4~6,n'=4~15)的双电子复合(DR)过程.比较分析了3s、3p、3d、4s、4p和4d电子激发对DR速率系数的贡献,分析了3d、4s、4p和4d电子激发的DR速率系数随轨道量子数l'的变化.考虑和已有的计算完全相同的初态,中间双激发态以及辐射和俄歇末态的情况下,得到了和已有的计算符合很好的结果 .在综合了分析得到的对W~(28+)离子DR过程有明显贡献的各种因素后,进一步得到了总DR速率系数.其中,考虑DAC效应对总DR速率系数有不可忽略的影响.对DR速率系数进行了参数拟合,拟合值与计算值的偏差小于1%.     

类Li硼离子内壳层三重激发态2s2p~2的结构和俄歇过程

采用基于全相对论框架的多组态Dirac-Fock方法,研究了类Li硼离子内壳层三重激发态2s2p~2的结构和俄歇退激发过程.为了充分考虑电子关联效应,将活动空间扩展到n=8壳层.详细讨论了电子关联效应对类Li硼离子内壳层三重激发态2s2p~2结构和俄歇退激发过程的影响.结果表明,在对类Li硼离子内壳层三重激发态2s2p~2进行理论研究时,有必要考虑来自n=8壳层的电子关联效应.本文模拟的类Li硼离子内壳层三重激发态2s2p~2的俄歇电子谱与实验符合好.     

类氢及碱金属原子激发态寿命的半经典计算公式

根据对应原理,得到了类氢原子能态平均寿命半经典的计算公式τ(n,l),然后利用相对论单通道量子数亏损理论进行推广,得到用来计算考虑总角动量J的激发态寿命公式τ(n,l,l+1/2)和τ(n,l,l-1/2),利用单通道量子数亏损理论得到了碱金属原子n、l远大于1时激发态寿命的半经典公式τ(n.l)=τ0(m+M/nm/v/+M)2v7l(l+1/2)/n4,其计算结果和实验数据符合的很好.     

类铍C2+离子的能级, 精细结构和超精细结构

采用多组态相互作用方法及Rayleigh-Ritz变分法,并考虑相对论修正、质量极化效应等,从而获得了类铍C2+离子内壳高位激发态5P(m)(m=2～5)系列高精度的波函数和相对论能量以及精细结构,同时还计算了类铍11C2+离子双激发态系列1s22pnp3P(n=2～5)的相对论能量和超精细结构,我们的结果与其他理论和实验结果符合得很好.     

Au52+离子的双电子复合速率系数

利用基于相对论组态混合的扭曲波近似方法计算了从类钴金离子的基态3s23p63d9(J=5/2) 经过类镍的3l17nl"和3l164l'nl"电子组态的双电子复合速率系数,并考虑了级联辐射到可自电离能级退激的影响,给出了包含级联辐射在内的能级到能级的外推方法.     

类铍离子激发态1s22P2 3Pe的能量、精细结构和跃迁波长的计算

采用多组态相互作用方法及Rayleigh-Ritz变分法,计算了类铍离子等电子系列(Z=4-10)激发态1s22p2 3Pe的非相对论能量,利用截断变分方法得到能量改进量,进一步考虑相对论效应和质量极化效应,从而获得了高精度的能量计算值.给出了类铍离子等电子系列激发态1s22p2 3Pe的相对论能量修正和质量极化效应随核电荷数Z变化的情况.同时还计算了激发态1s22p23Pe的精细结构能级和劈裂,以及1s22s2p3Po到1s22p2 3Pe态的辐射跃迁波长.计算结果与其他理论和实验符合得很好.     

类锂离子双电子复合过程中辐射光子角分布和极化特性的理论研究

基于多组态Dirac-Fock 方法和密度矩阵理论,本文详细计算了高电荷态类锂离子（26 ≤ Z ≤ 92）KLL 双电子复合过程中,自由电子被共振俘获到中间双激发态1s2s²2p_3/2J = 1 的磁子能级截面以及该双激发态的取向参数,进而得到了此激发态向基态电偶极辐射跃迁1s2s²2p_3/2J = 1→1s²2s²J = 0 所发出光子的角分布和极化度,重点讨论了Breit 相互作用对相关物理量的影响. 研究表明,Breit 相互作用极大地改变了中间双激发态1s2s²2p_3/2J = 1 不同磁子能级的截面,从而导致了随后退激发放出光子的角分布和极化特性的显著变化. 关键词： 角分布和极化特性 多组态Dirac-Fock方法 密度矩阵理论     

类氦离子2p3p3Pe双激发态等电子系列的能级和精细结构

采用Rayleigh-Ritz变分法及组态相互作用,并考虑相对论修正和质量极化效应,研究了类氦离子等电子系列(Z=2～16)双激发态2p3p3Pe的相对论能量和辐射跃迁波长,并计算了该系统的精细结构.计算的结果与Drake等人的理论计算符合得很好.     

Co-like Au52+离子双电子复合的理论研究

基于准相对论Hatree-Fock理论,采用Cowan程序详细计算了Co-like A u52+离子的双电子复合速率系数、自电离几率以及自电离能级.计算结果表明:由于径向波函数的穿透效应使得该离子自电离能级3d84l5s(l=s、 p、d、f)升高,造成能级间隔不随外层激发电子轨道角动量的增加单调减小的异常现象,即Δ(E3d8 4l5d-E3d84l5p)＞Δ(E3d84l5p-E3d84l5s)＞Δ(E 3d84l5f-E3d84l5d);双激发自电离态平均自电离几率具有特定的变化关系;双电子复合速率系数随着电子温度逐渐增加具有共振、高温收敛等特点,且双激发态轨道角动量大且宇称为奇的通道复合速率系数较大,其中辐射衰变通道为3d84fnd-3d9nd 的复合过程占优势,在Te=0.49*"KeV时共振峰αDR=1.01×10-11(cm 3sec-1).     

类铍离子内壳激发态1s2p3 3P0、3D0及2s2p3 3D0 的俄歇宽度和俄歇分支率

采用鞍点变分方法和鞍点复数转动方法并考虑相对论修正和质量极化效应,计算了类铍离子内壳激发态1s2p3 3P0、3D0和内壳双激发态2s2p3 3D0的俄歇宽度、俄歇分支率和俄歇电子能量.同时还对1s22p2 3Pe态到1s2p3 3P0、3D0态(Z=4~10)的振子强度和辐射跃迁率进行了计算,计算结果与其他理论结果以及实验数据符合得很好.     

类镍Au~(51+)离子电子碰撞激发特性的研究

利用全相对论扭曲波方法和研究电子碰撞激发过程的计算程序REIE06系统计算了类镍Au~(51+)离子从基态(3s~23p~63d~(10))n=3壳层3 l(l=s、p、d)电子激发到4 l、5 l(l=s、p、d、f)的碰撞激发强度和截面,研究了在不同入射电子能量下截面的变化规律,通过对类镍Au51+离子涉及X射线激光跃迁的相关能级电子碰撞激发速率的计算,分析了等离子体中电子温度对碰撞过程的影响.部分计算结果与其它理论及实验结果进行了比较,取得了很好的一致性.     

6Li的d-α集团结构态的相移分析和广义本征值分析

本文用含有软排斥心势和自旋-轨道非中心势的核子-核(N-N)力和具有d-α集团结构的波函数, 从单道共振群方法(RGM)相移分析和广义本征值分析两方面, 统一研究了⁶Li的(1⁺, 0)基态、(3⁺, 0)第1激发态、、(2⁺, 0)第3激发态、、(1⁺, 0)第5激发态. 结果表明: 从相移分析和相征能量分析两方面都说明了⁶Li的基态主要是l=0的d-α集团结构束缚态, 而第1、3、5激发态主要是l=2的d-α集团结构非束缚态.     

用无波函数微扰论和Padé逼近方法计算模型势中粒子的束缚态能级

本文借助於超维里定理和Hellman-Feynman定理推导了无波函数微扰论的递推公式.利用这些递推公式.快速逼近的Pade近似方法和简单的极化势模型,计算了锂原子高激发态(l=1)的能级.理论计算同实验结果符合很好。     

TiAl电子态结构的ab initio计算

应用完全活动基自洽场方法,结合N电子价态微扰近似(NEVPT2),对TiAl金属二聚体的基态和若干最低电子激发态的势能曲线进行了计算.完全活动空间由Al的3个价电子(3s23p1)轨道和Ti的4个价电子(3d24s2)轨道构成,计算基组选用Karlsruhe group的价分裂全电子基组def2-n ZVPP(n=T, Q).在确认TiAl的基态为四重态的基础上,在核间距R=0.200—0.500 nm范围内,扫描获得了TiAl基态和最低二个激发态的完整势能曲线,并对电子态进行了标识,发现在0.255 nm附近存在电子态结构的"突变".在R0.255 nm区域,基态和两个激发态分别为X~4Δ, A~4Π和B~4Γ;在R 0.255 nm区域,基态仍为X~4Δ,但两个激发态变为A'~4Φ和B'~4Π,且存在激发态简并解除的现象.基于NEVPT2修正后的势能曲线,获得了TiAl电子态的平衡核间距、束缚能、激发能、跃迁偶极矩等特征参数,并解释了实验上观测不到TiAl电子跃迁光谱的原因.电子激发态存在"突变"的结构特征,可为分析理解TiAl合金在室温下的脆性问题提供参考.     

封面说明

《量子力学可视化的计算机辅助表述》软件(ViQM)是我国自行开发的第一个量子力学教学软件.现阶段该软件主要涉及量子力学的两类基本问题：(1)应用计算机的三维重构技术表现量子力学的定态问题,包括氢原子基态和各种激发态核外电子云的三维重构、多电子原子的壳层结构及分子共价键的三维表述;(2)应用蒙特卡罗随机模拟与动画相结合技术描述散射相关问题,包括单电子衍射、一维隧道贯穿和一般散射问题.封面上表示的三维重构技术在定态问题上的应用.上四幅图分别表示氢原子激发态n=4,l=2,m=0的电子云表观图、断层切片图、等值面外壳图和三维断面图,下两张图分别表示氢分子的电子云和共价键的三维视图.在所涉及到的问题上,比起目前国际上广为流传的《图解量子力学》的IQ软件,技术上高一个层次,形象更加逼真.