氦原子和类氦离子基态能量的变分计算及相对论修正

采用一个包含坐标伸缩系数的简单有效的变分波函数,同时考虑到核的运动,利用Mathematic a语言开发了一个用变分法计算三体问题的程序,对氦原子和类氦离子(H^-,He,Li ⁺,Be⁺⁺,B³⁺,C⁴⁺,N⁵⁺,O ⁶⁺)的非相对论基态能量和解析波 函数进行了变分计算.在此基础上,对非相对论哈密顿量进行相对论和辐射修正,并考虑到有 限核电荷半径的影响,得到了氦原子和类氦离子高精度的基态能量值.关键词：氦原子类氦离子变分法基态能量相对论修正     

氦原子及类氦离子基态能量的经验公式

通过对氦原子和类氦离子电离能数据的分析 ,找到了一个能够快速计算类氦体系基态能量的经验公式 ,验算了一些类氦离子 (Z=2— 1 5 )的基态能量 ,与实验测量值符合得很好。除了 Li 和 Be 的基态能量的相对偏差为 0 .4 46 %外 ,其他的都低于 0 .4 %。     

类氦铝离子软X射线激光

通过一系列的数值计算，确定了实现类氦铝离子３ｄ＾１Ｄ２－２ｐ＾１Ｐ１跃迁激光增益的最佳等离子体条件，并提出了用辐射冷却的方法为实现所需的等离子体条件。     

类氦原子体系基态能量的变分法数值研究

选取由指数形式函数的线性组合所构成的试探波函数,利用变分法对类氦原子体系的基态能量进行了数值计算,计算中利用拟牛顿法求非线性方程组的一组实根,计算结果与实验值相当接近．计算表明：当n由1增大到2时,能量的计算值有较大的改进,但由于选取的变分波函数没有考虑到电子关联作用,所以计算只能达到一定的精确度．     

自由电子激光制备高强度亚稳态氦原子和类氦离子

在少电子原子精密光谱测量中,产生高强度、单一量子态的氦原子和类氦离子是实验研究的关键,也是改善实验测量信噪比的决定性因素.本文提出利用自由电子激光获得高强度亚稳态氦原子和类氦离子的实验方案.激光的制备效率可以通过求解光和原子相互作用的主方程获得,根据拟建设的深圳自由电子激光装置的设计参数和实验条件,计算得到亚稳态He, Li⁺和Be²⁺的制备效率分别可达3%, 6%和2%以上.与常见的气体放电和电子轰击等制备方法相比,激光激发产生亚稳态原子/离子不仅可以提高制备产率,也可以降低放电时产生的电子、离子以及光子等高能杂散粒子的影响.利用自由电子激光激发制备亚稳态氦原子和类氦离子有望应用于多个研究领域.     

氦原子及类氦离子基态的二参数变分法研究

提出了一种计算氦原子及类氦离子基态能量和波函数的二参数变分法,包括试探波函数的设计和基态能量表达式的推导,并用Mathematica 5.0软件的优化计算功能方便快捷地计算出基态能量,将计算结果与实验结果和部分所列文献的结果进行对比.结果表明,本文所得精度较高,变分参数个数较少.同时强调交换对称性和量子态的交缠在双电子原子体系问题中的重要性.     

类氦离子的电子碰撞电离微分截面

本文主要利用扭曲波玻恩交换近似方法(DBE)计算类氦离子在电子碰撞下,相应不同的末态电子能量分配的电离截面(能量微分截面)。发现对这些微分截面在不同靶电荷及入射能量下,都可用带两个参数的高斯函数αexp(β(x—0.5)²)很好地拟合。还给出两个拟合参数随靶电荷和入射能量的变化曲线,以及讨论了在库仑波玻恩交换近似(CBE)和DBE两种不同近似下所得参数值的差别。计算结果也表阴,在低靶电荷和低入射能量时用DBE计算的必要性。关键词：     

类铍离子激发态的能量计算

采用多组态相互作用方法及Rayleigh- Ritz变分法,计算了类铍O4+离子1s22s2p3Po态的非相对论能量,并详细分析了如何选择质量最好的变分波函数.运用截断变分方法进一步饱和函数空间得到能量的改进量,并考虑相对论修正、质量极化效应等获得了相对论能量计算值.计算结果表明,此理论计算方法可得到高精度的能量计算值.     

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.