用荧光光谱法测量电子与原子激态碰撞转移速率

建立了一个有关敏化荧光的解析模型。用敏化荧光和共振荧光的实验数据,可由该模型定出由于电子与原子碰撞而产生的原子能级间的转移速率。作为例子,用此法具体确定了部分离化的氦等离子体(电子密度是5×10~(14)cm~(-3),电子温度1.1eV中氦原子的3~3P能级的总去激发速率以及能级3~3D到3~3P的转移速率。     

质子碰撞硼原子非辐射的电荷转移过程

重粒子碰撞中的电子转移涉及复杂的电子关联机制,极大地影响等离子体中电荷态平衡,也是X射线的辐射的重要来源之一.电子转移截面与速率系数是国防工业发展核聚变等离子体所需要的重要原子参数.基于全量子的非辐射分子轨道密耦合方法,系统研究了质子碰撞硼原子在10^-3—10³ eV/u能量区间内的硼原子电子转移过程.计算采用多参考组:态方法得到总共15个电子转移、激发以及弹性散射的通道,每个通道对应的分子态能量得到了与实验符合较好的结果.分子态的绝热势能曲线间的避免交叉现象明显,构成了电子转移的主要途径.计算发现,质子碰撞硼原子过程中2s轨道的电子转移是占主导地位,2p轨道的电子转移贡献较小.在低能区,电子转移截面出现了明显的量子共振现象,这些共振主要来源于不同能量通道的耦合.此外,还计算了不同温度下的质子碰撞硼原子的电子转移速率,该速率可为复杂等离子体环境的模拟诊断提供重要的原子参数支持.     

Au等离子体M带5f-3d跃迁的电子离子碰撞激发速率系数

电子离子碰撞激发速率系数在超组态碰撞辐射模型中真实模拟非局域热动力学平衡Au激光等离子体M带谱 5f 3d跃迁中各种复杂电荷态离子的电离态特性 (譬如离子的平均电离度 ,相对丰度和能级布居数 )是必不可少的。基于准相对论多组态Hartree Fock方法和扭曲波玻恩交换近似 ,采用自编的扭曲波程序ACDW (9)和Fit(9) ,从头计算了Au等离子体M带 5f 3d电子离子碰撞激发速率系数。结果表明 :在“神光II”实验装置诊断的电子温度约 2keV ,电子密度约 6× 10 2 1cm-3 范围内 ,这些电子离子碰撞激发参数有利于采用超组态碰撞辐射模型模拟Au的激光等离子体M带 5f～ 3d细致谱的平均电离度和电荷态分布。     

两束同色激光场和中红外场驱动氦原子在等离激元中产生的单个阿秒脉冲

通过数值求解一维氦原子由两束同色激光场和中红外形成组合场中的含时薛定谔方程,研究了氦原子在纳米等离激元中发射高次谐波的性质以及合成阿秒脉冲的特点.研究表明,在等离激元中氦原子在组合场驱动下发射的高次谐波相对于均匀场情况下截止位置会得到明显扩展,但等离激元对处在连续态电子的吸收效应会对高次谐波截止位置影响较大,通过改变激元的相对位置能明显提高其中一个轨道对谐波的贡献,抑制另一些电子轨道的贡献.经典分析表明,两个电子轨道发生并合,从而实现单个阿秒脉冲的输出.与原子在均匀场驱动的情况相比,阿秒脉冲的宽度明显缩短,最短可实现28 as的单个脉冲输出.     

电子碰撞激发氢原子和氦离子散射微分截面的计算（英文）

本文详细介绍计算电子碰撞激发散射截面的扭曲波玻恩近似(DWBA)理论模型,并对低能DWBA模型进行修正.利用修正的DWBA模型计算了电子碰撞激发氢原子和氦离子1s-2s和1s-2p的散射微分截面.将关于氢原子由基态到n=2态的电子碰撞激发散射微分截面与绝对实验测量数据比较,发现二者符合得很好,这验证了我们对DWBA修正的正确性.本文工作为拟合强场诱导的氦原子非序列双电离关联电子动量谱提供了有效的理论方法.     

激光金等离子体的电子离子碰撞电离速率系数

电子离子碰撞电离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,诸如离子的平均电离度和电荷态分布是一个主要过程.基于准相对论扭曲波玻恩交换近似,采用组态平均的方法,从头计算了金M带类铁金离子-类锗金离子的电子离子碰撞电离速率系数,其中电离截面的高能行为由Bethe系数决定.结果表明:在"神光Ⅱ"实验装置诊断的电子温度～2keV,电子密度～6×1021cm-3范围内,这些参数有利于使用超组态碰撞辐射模型拟Au的激光等离子体M带细致谱5f-3d跃迁的平均电离度和电荷态分布.     

电子散射的受激原子态取向的趋向性规则

原子碰撞中的取向参数的研究为原子碰撞动力学、受激原子态结构提供了丰富的信息.本文介绍近年来电子与原子碰撞受激原子态取向的特征,其中包括电子与轻原子低能小角度散射下取向的趋向性规则;自旋依赖的取向特点;重原子散射下的取向特点,就重原子散射下取向的趋向性规则的破坏做了简要的分析和讨论.     

电子-光子符合散射实验中受激原子态电荷云分布的研究

根据电子原子碰撞受激态退激偶极辐射的电子-光子符合实验的一般性理论，采用扭曲波近似方法，计算了电子与碱金属钠原子碰撞退激辐射光子的Stokes参数.引入取向和排列参数，用以描述受激态电荷云的分布，得到了与已有实验数据一致的结果. 关键词： 取向 排列 Stokes参数 电子-光子符合测量     

镁铝类氢类氦类锂离子双电子复合速率研究

 镁铝类氢类氦类锂离子经中间双激发态进行的双电子复合过程在用双示踪元素谱线强度比研究ICF电子温度中占有很重要的地位。计算了双电子复合经不同Rydberg态跃迁通道的复合速率系数，并给出不同离化度的总的双电子复合速率系数的变化规律，比较了它们在不同电子温度和不同跃迁通道的异同，对研究X射线激光、等离子体温度诊断等诸多应用领域提供了有价值的原子数据。     

电子散射的钠原子受激态取向参数研究

原子碰撞中的取向(orientation)参数的研究为原子碰撞动力学、原子受激态结构提供了丰富的信息.散射靶原子集合可用态多极(state multipole)描述，用它可以表征受激态原子的取向参数.通过取向参数与受激原子态退激的偶极辐射光子的Stokes参数之间的关系，可以进行实验与理论的比较.本文主要研究钠原子受电子散射S→P跃迁中取向参数，根据散射理论的扭曲波近似展开计算得到的散射振幅，带入态多极，然后计算钠原子3P态取向与散射角的关系及不同入射能下受激态取向参数变化特点，并与电子-光子符合散射实验所测数据进行比较.考虑到符合散射实验的测量困难，在误差范围内，理论分析与实验结果符合得比较好. 关键词： 取向参数 态多极 Stokes参数 电子-光子符合测量     

铯47D精细能级超冷里德堡原子自由演化的动力学研究

用连续窄线宽激光器将超冷铯里德堡原子分别激发到47D_3/2, 47D_5/2精细态, 观察了处于里德堡精细态的铯原子向超冷铯等离子体自由演化的过程, 详细对比了不同精细态的铯里德堡原子预电离时间、电离速率以及等离子体的转化效率. 将里德堡原子快速转化为等离子体的过程解释为局域势阱内由预电离产生的电子与里德堡原子的快速碰撞导致的雪崩电离.     

三色圆偏振激光组合脉冲驱动氦原子产生椭圆偏振的阿秒脉冲

我们提出利用频率为ω,3ω和强度较弱的2ω组成的三色圆偏振激光组合脉冲驱动氦原子能够得到椭偏率较大的阿秒脉冲链的一种方法 .通过强场近似方法,计算了氦原子在两色和三色圆偏振激光组合脉冲驱动下发射高次谐波谱及其合成阿秒脉冲链,比较了氦原子(初态为s态)在这两种情况下发射高次谐波谱的特点及其合成阿秒脉冲链椭偏率的大小,结果发现,在反旋的两色ω,3ω激光脉冲基础上加入了频率为2ω的第三色激光脉冲联合作用到氦原子上,所得到的阿秒脉冲链的椭偏率相对于双圆场情况下有所增加,通过调整ω,3ω激光的强度比,并且选择适当的第三色激光的强度,对初态为s态的原子,仍能够得到具有较大椭偏率的阿秒脉冲链.     

三色圆偏振激光组合脉冲驱动氦原子产生椭圆偏振的阿秒脉冲

我们提出利用频率为ω,3ω和强度较弱的2ω组成的三色圆偏振激光组合脉冲驱动氦原子能够得到椭偏率较大的阿秒脉冲链的一种方法.通过强场近似方法,计算了氦原子在两色和三色圆偏振激光组合脉冲驱动下发射高次谐波谱及其合成阿秒脉冲链,比较了氦原子(初态为s态)在这两种情况下发射高次谐波谱的特点及其合成阿秒脉冲链椭偏率的大小,结果发现,在反旋的两色ω,3ω激光脉冲基础上加入了频率为2ω的第三色激光脉冲联合作用到氦原子上,所得到的阿秒脉冲链的椭偏率相对于双圆场情况下有所增加,通过调整ω,3ω激光的强度比,并且选择适当的第三色激光的强度,对初态为s态的原子,仍能够得到具有较大椭偏率的阿秒脉冲链.     

激光等离子体受激散射的线性理论研究

利用包含两种阻尼(Landau阻尼和碰撞阻尼)成分的受激拉曼散射(SRS)、受激布里渊散射线性分析程序LIP,在给定的等离子体状态下分析了阻尼成分、激光强度以及等离子体组分对点火尺度等离子体中受激散射不稳定性发展的影响.详细评估了碰撞阻尼的效应,发现碰撞阻尼在接近1/4临界密度处能有效抑制受激散射的增长,从而造成SRS光谱上的"缝"现象.同时,电子温度的升高会在特定的密度区域促进SRS的发展.研究结果可为点火实验的设计提供参考.     

实验室光致电离等离子体中激发过程的研究

光致电离等离子体在宇宙中广泛存在于强辐射场附近. 近年来随着高能量密度实验装置的发展, 在实验室内也能构造出光致电离等离子体. RCF是一个基于The Flexible Atomic Code 数据的针对光致电离等离子体的辐射碰撞模型, 该模型模拟了两个光致电离实验, 其 理论结果中电离态分布和光谱与测量值符合得很好. 在理论模拟中发现, 光致电离等离子体中光致激发和碰撞激发过程对离子态布居和发射光谱都有非常重要的影响. 光致激发过程可以通过将离子激发到双激发态从而间接电离离子; 碰撞激发过程会因为电子将基态离子激发到电离截面小的单激发态而抑制光子对等离子体的电离. 光致激发过程可以加强类锂离子的类氦离子的卫线, 而碰撞激发过程会影响类氦离子谱线的线强之比.     

基于多体经典轨迹蒙特卡罗方法的H+,Li3+,Be4+,O7+与He原子电荷交换过程

经典轨迹蒙特卡罗(CTMC)方法是研究离子-原子碰撞系统电荷交换过程的常用方法,广泛应用于天体物理以及实验室等离子体环境下重粒子碰撞过程的研究.本文利用四体碰撞模型(4-CTMC)研究了包括两个束缚电子的四体碰撞过程,通过数值求解四体碰撞系统的哈密顿运动方程,计算了高电荷态入射离子(Li³⁺,Be⁴⁺和O⁷⁺)同氦原子在大能量范围的单、双电子电离和俘获截面.H⁺+He碰撞截面的计算中,在50—200 keV/amu的入射能区,4-CTMC的结果几乎重复了实验结果.在高电荷态入射情形下,4-CTMC计算的单电子电离和俘获截面值相较于三体碰撞模型(3-CTMC)在100—500 keV/amu的入射能区内与实验符合更好.尽管4-CTMC和3-CTMC忽略了电子关联,均高估了双电子电离和俘获截面(与实验值相比),但4-CTMC的结果更接近实验.     

电子散射的受激原子态取向的趋向性规则

原子碰撞中的取向参数的研究为原子碰撞动力学、受激原子态结构提供了丰富的信息。本介绍近年来电子与原子碰撞受激原子态取向的特征，其中包括电子与轻原子低能小角度散射下取向的趋向性规则；自旋依赖的取向特点；重原子散射下的取向特点，就重原子散射下取向的趋向性规则的破坏做了简要的分析和讨论。     

用电子—原子碰撞研究

本文回顾了原子碰撞方面的研究工作,评述了近年来这一领域中的若干进展。目前原子碰撞的研究成果已被广泛应用到化学动力学、气体激光器、激光同位素分离、重离子加速器等方面。本文讨论了慢电子被原子散射的物理模型。考虑到在入射电子作用下靶原子的极化效应,入射电子与靶原子的电子间的交换作用和入射电子波的畸变,得到了入射电子与靶原子相互作用的解析势能函数,并讨论了氦、氩、锂、钠等原子对慢电子散射的最近研究成果。     

慢电子—原子碰撞研究

本文回顾了原子碰撞方面的研究工作,评述了近年来这一领域中的若干进展。目前原子碰撞的研究成果已被广泛应用到化学动力学、气体激光器、激光同位素分离、重离子加速器等方面。本文讨论了慢电子被原子散射的物理模型。考虑到在入射电子作用下靶原子的极化效应,入射电子与靶原子的电子间的交换作用和入射电子波的畸变,得到了入射电子与靶原子相互作用的解析势能函数,并讨论了氦、氩、锂、钠等原子对慢电子散射的最近研究成果。     

慢速高电荷态离子与氦原子碰撞中双俘获稳定比的势能参量(英文)

在慢速高电荷态离子与氦原子碰撞的双电子转移过程中,借用虚态图像来描绘转移电子间的强关联特性;根据分子库仑过垒模型纳入反应Q值,定义势能参量ω来区分碰撞系统并度量双电子转移过程。对照之前的实验数据,清晰地显示当ω1和ω2时,纯双电子俘获或自电离双俘获分别占优。澄清了碰撞系统的本质区别在于散射离子上两个转移电子的平均激发能和平均束缚能的相对比率。