高离化态金离子的辐射复合及其退激发过程的理论研究

利用基于多组态Dirac-Fock方法的程序包GRASP92和RATIP以及最新发展的RERR06程序,详细计算了高离化态金离子(类镍Au51+、类铜Au50+和类锌Au49+)俘获一个自由电子到nl(n=4—8,l=0—3)壳层的辐射复合谱以及相应的辐射退激发谱.理论计算的辐射复合谱很好地重现了实验谱.研究结果表明:对类镍Au51+、类铜Au50+和类锌Au49+而言,将一个自由电子俘获到n=4壳层的概率最大;在辐射复合过程之后,处在n=4壳层的俘获电子的辐射退激发谱线最强,并且体现了整个辐射退激发谱的主要特征.     

类Li氧等离子体光谱模拟

 在FAC程序包中碰撞辐射模型的基础上,模拟出了L壳层的类Li氧等离子体的X射线辐射光谱,其中包括了单、双和三离子模型。经过分析得出,除了碰撞激发以外,级联效应和其它的动力学过程(如：碰撞电离、双电子复合、辐射复合以及共振激发等)对光谱的贡献都是不能被忽略的。并分析了类Li氧等离子体各动力学过程与温度和光谱相对强度之间的关系,分析结果表明X射线光谱的强度能及时响应等离子体温度的变化。     

Gd激光等离子体的双电子复合过程研究

在自旋-轨道劈裂阵模型下,通过类铜的内壳层激发组态计算了类镍Gd的双电子复合速率系数,其中考虑了共振和非共振辐射平衡跃迁对自电离能级的影响,而忽略了因碰撞跃迁引起的电子俘获,非共振辐射平衡跃迁在低电子温度条件下主要影响双电子复合过程;本文讨论了双电子复合系数及双电子伴线强度比随电子温度的变化.     

氙激光等离子体的双电子复合过程研究(英文)

在自旋-轨道劈裂阵模型下,通过类铜的内壳层激发组态计算了类镍氙的双电子复合速率系数,其中考虑了共振和非共振辐射平衡跃迁对自电离能级的影响,而忽略了因碰撞跃迁引起的电子俘获,非共振辐射平衡跃迁在低电子温度条件下主要影响双电子复合过程;本文讨论了双电子复合系数及双电子伴线强度比随电子温度的变化.     

硅类氦离子谱线组的强度诊断

一、引 言 类氦离子共振线的长波侧,除了互组合线外,还存在着大量的双电子伴线。这种双电子伴线跃迁的上能态,有两种形成机制:类氦离子的双电子复合和类锂离子的内壳层激发。有些伴线主要是双电子复合引起的,另一些伴线主要是内壳层激发引起的,还有一些伴线则同时由这两种机制引起。 根据实验测得的类氦离子共振线与互组合线的强度比,可以估算等离子体的电子密度Ne;根据双电子复合伴线与共振线的强度比,可以估算电子温度Te。此外,根据内壳层激     

用平均原子模型研究粒子数反转

本文考察了在高度电离的情况下,平均原子模型速率方程与类氢离子速率方程的等效性。着重研究用平均原子模型速率方程计算粒子数反转,给出了用光电离内壳层电子,通过三体复合到外壳层形成粒子数反转所需的条件和一些计算结果。     

半导体带间级联激光器研究进展

半导体带间级联量子阱是实现3~5μm波段中红外激光器的重要前沿,其在半导体光电器件技术、气体检测、医学医疗以及自由空间光通信等诸多领域具有重要科学意义和应用价值。半导体带间级联量子阱发光机理是以二类量子阱中的电子与空穴的带间辐射复合发光为主导,再通过电子注入区与空穴注入区形成级联放大,实现多个量子阱周期内电子与空穴的重复利用。本文综述了半导体带间级联激光器从提出能带结构、外延材料到器件制备技术的发展历程,剖析了器件结构各功能区基本概念和工作原理,介绍了器件结构设计与制备工艺技术难点的里程碑突破,详细解释了载流子再平衡、分别限制层等设计,最后展望了半导体带间级联激光器的发展方向和趋势。     

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.     

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.     

Li-like Fe-L壳层等离子体辐射光谱模拟

利用碰撞辐射平衡和离化平衡下的等离子体X-射线发射谱理论,对铁元素L壳层等离子体,在中高能区电子温度范围内,以碰撞激发、离化、辐射复合和双电子复合等动力学过程为主的Fe24 、Fe23 和Fe22 三离子体系X射线谱进行了理论模拟,得到其X射线光谱图,反映出X射线谱辐射波长、辐射强度同电子温度、密度之间的关系,得到了等离子体诊断所关心的电子温度、密度参量的定性关系.     

Au^52＋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3s^23p^63d^9（J=5／2）经过类镍的3l^17nl＂和3l^164l’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．     

铝丝阵Z箍缩非平衡辐射

利用基于细致组态非平衡电离模型和非平衡辐射输运的辐射磁流体力学理论,用数值模拟的方法研究了铝丝阵Z箍缩的内爆过程和辐射特性,获得到了合理的内爆动力学图像和与实验结果基本符合的X光辐射功率和总能量等辐射参数,并研究了铝丝阵Z箍缩过程中产生的辐射能谱结构。结果表明:铝丝阵Z箍缩内爆X光辐射是非平衡的,除了存在可以用普朗克能谱近似描述的低能辐射外,还存在大量的K壳层高能辐射。讨论了各种辐射机制对总辐射的贡献,分别计算了线辐射、复合辐射和轫致辐射在各个光子能量范围内所占的份额,讨论了利用高能段连续辐射能谱诊断电子温度的方法,由能谱反推的电子温度,需要进行修正才能反映辐射吸收的影响。     

Au~(34+)离子双电子复合过程的理论研究

复杂结构离子的双电子复合(DR)速率系数在核聚变、极紫外光刻光源等应用研究的等离子体谱模拟中具有重要的价值.利用基于全相对论组态相互作用理论的FAC程序包,详细计算了Au~(34+)离子的双电子复合速率系数.研究分析了激发、辐射通道,组态相互作用,级联退激对DR速率系数的影响.其中,级联退激对DR速率系数的贡献必须予以考虑.对双电子复合、辐射复合以及三体复合速率系数做了比较,在温度大于1 eV范围,双电子复合都大于辐射复合以及三体复合速率系数,相应的DR过程对于等离子体离化态分布和能级布居以及光谱模拟都极为重要.对基态和第一激发态的DR速率系数进行了参数拟合,拟合值与计算值的偏差小于1.73%.研究结果将为复杂结构离子双电子复合过程的进一步研究提供参考.     

Au激光等离子体的双电子复合速率系数

基于准相对论多组态HartreeFock理论和扭曲波近似,采用组态平均的方法,从头计算了类铁金离子类镓金离子的双电子复合速率系数,计算中包含了大量稠密的自电离能级,由于宽广的自电离能级分布和极其复杂的级联效应,造成高Z材料Au的双电子复合速率系数不同于低Z元素的特征,与现有文献的类镍金离子比较,结果表明,在“神光Ⅱ”实验装置诊断的电子温度约为2keV,电子密度约为6×1021cm-3,Au激光等离子体不同理论之间的双电子复合速率系数误差不到10%.这对于使用超组态碰撞辐射模型模拟Au的激光等离子体M带细致 关键词： 双电子复合 类铁金离子类镓金离子 复合速率系数     

Auq+(q=53-47)激光等离子体的辐射复合速率系数

辐射复合过程在超组态碰撞辐射（SCROLL）模型中真实模拟非局域热动力学平衡（non-LTE）高Z材料Au激光等离子体M带谱5f-3d跃迁中各种复杂离子的电离态特性是一个主要过程。基于准相对论多组态Hartree-Fock理论和扭曲波近似,采用组态平均的方法,从头计算了金M带类铁金离子-类锗金离子的辐射复合速率系数,计算过程中包含了大量的单激发和双激发态,结果表明高Z元素由于自电离能级的广泛分布和复杂的级联效应,致使高Z元素的辐射复合系数不同于低Z元素的,其计算结果可用来模拟Au的激光等离子体M带5f-3d跃迁的平均电离度和电荷态分布及能级布居数。     

Auq+(q=53-47)激光等离子体的辐射复合速率系数

辐射复合过程在超组态碰撞辐射(SCROLL)模型中真实模拟非局域热动力学平衡(non-LTE)高Z材料Au激光等离子体M带谱5f-3d跃迁中各种复杂离子的电离态特性是一个主要过程.基于准相对论多组态Hartree-Fock理论和扭曲波近似,采用组态平均的方法,从头计算了金M带类铁金离子-类锗金离子的辐射复合速率系数,计算过程中包含了大量的单激发和双激发态,结果表明高Z元素由于自电离能级的广泛分布和复杂的级联效应,致使高Z元素的辐射复合系数不同于低Z元素的,其计算结果可用来模拟Au的激光等离子体M带5f-3d跃迁的平均电离度和电荷态分布及能级布居数.     

超强激光与固体靶作用驱动量子电动力学级联和稠密正电子产生的研究进展

极端超短超强激光脉冲的诞生将光与物质的相互作用推进到由辐射阻尼效应和量子电动力学（QED）效应占主导的高度非线性物理范畴。强场QED效应蕴含了丰富的物理过程包括辐射阻尼、高能伽马辐射、正负电子对产生、QED级联、真空极化等,是高能量密度物理和强场物理研究领域的前沿热点。QED级联是解释致密天体辐射和伽马射线暴形成的重要物理机制,其产生的稠密正电子源在高能物理、材料无损探测、癌症诊断等领域亦有重要的应用前景。介绍了QED级联过程及其理论模型,讨论了固体靶中的QED级联发展及其诱导的非线性物理效应,并回顾了固体靶中稠密正电子产生的主要研究成果。     

类氢U91+离子的辐射复合及其辐射退激发过程的理论研究

基于多组态Dirac-Fock理论方法,利用GRASP92和RATIP以及在此基础上最新发展的RERR06程序,对类氢U⁹¹⁺（1s）离子的辐射复合截面以及辐射退激发过程进行了详细的理论研究.系统地计算了具有确定能量的连续电子被处于基态的类氢U⁹¹⁺（1s）离子俘获到nl （1≤n≤8, 0≤l≤6）轨道形成类氦U⁹⁰⁺（1snl）离子的辐射复合截面,并研究了这辐射复合末态退激发谱的相对强度.研究发现,类氢U⁹¹⁺（1s）离子辐射复合到不同轨道的截面随其主量子数的增大而显著减小;同时,辐射复合末态的退激发对Kα谱线的相对强度有重要影响. 关键词： 辐射复合 多组态Dirac-Fock理论方法 辐射退激发     

高电荷态氪离子双电子复合过程的理论研究

本采用相对论的Flexible Atomic Code(FAC)程序计算类氯Kr^34 离子双电子复合的截面及速率系数，其中用n^-3标度律对速率系数作了外推。中我们还讨论了辐射分支比随不同共振峰的变化以及级联辐射的影响。     

间接驱动冷冻双壳层点火靶的设计和分析

双壳层靶中,由于燃料被高Z壳层包裹,其点火方式要求燃料整体点火,不同于单壳层中心热斑点火。结合点火条件和对于其中物理过程的认识,设计了间接驱动的冷冻双壳层点火靶。利用冷冻的氘氚(DT)燃料,可适当提高双壳层靶的燃料装量,获得和NIF装置条件下中心热斑点火靶相当的放能。间接驱动下,X射线烧蚀并驱动外壳层碰撞内壳层,把能量传递给内壳层,进而压缩和点燃冷冻的DT燃料。壳层碰撞过程是能量传递的关键,通过调整内外壳层的质量比,提高了碰撞效率,相应地降低了靶丸点火的能量需求。一维数值模拟分析了该点火靶的内爆过程及定性分析了其中的流体力学不稳定性。同时,也指出了泡沫中形成的辐射冲击波对内壳层的预热效应,即辐射冲击波的致稳效应,能够很好地抑制内壳层外界面处的不稳定性发展,进而会减弱高Z内壳层和燃料的混合。