原子和高離化態(tài)離子的光電離過(guò)程的理論研究.pdf

1、光電離是光與原子或離子作用的主要過(guò)程之一，是輻射復(fù)合的逆過(guò)程。對(duì)光電離過(guò)程的研究在天體物理、X射線激光、高溫等離子體以及熱核聚變等的研究中都有廣泛應(yīng)用。本文對(duì)光電離截面隨光子能量的變化規(guī)律、光電離末態(tài)的Auger退激發(fā)過(guò)程以及光電離的逆過(guò)程—輻射復(fù)合做了初步的研究。主要內(nèi)容包括：
　　 ⑴以鋰原子為例，研究了光電離截面隨光子能量的變化規(guī)律、弛豫效應(yīng)對(duì)光電離截面的影響以及主光電離截面和振激光電離截面隨價(jià)電子態(tài)的變化規(guī)律。結(jié)果表明：

2、隨著光子能量的增大，光電離截面普遍減小。在原子內(nèi)殼層電子的光電離過(guò)程中，弛豫效應(yīng)較強(qiáng)，而在外殼層電子的光電離過(guò)程中，弛豫效應(yīng)較弱。對(duì)應(yīng)于不同態(tài)的內(nèi)殼層光電離過(guò)程，弛豫效應(yīng)的影響也不同：對(duì)激發(fā)態(tài)的影響比對(duì)基態(tài)的影響大，對(duì)高激發(fā)態(tài)的影響比對(duì)低激發(fā)態(tài)的影響大。內(nèi)殼層電子的主光電離截面和振激光電離截面隨著初態(tài)中價(jià)電子態(tài)的升高會(huì)發(fā)生劇烈的變化，尤其是在電離域附近，但是沒(méi)有呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律。
　　 ⑵以堿金屬元素K和Rb以及稀有氣體元素Ne

3、和Ar為例，研究了內(nèi)殼層光電離末態(tài)的Auger退激發(fā)過(guò)程。首先計(jì)算了處于基態(tài)和亞穩(wěn)態(tài)的K和Rb的光電子譜和Auger譜，與最新的實(shí)驗(yàn)做了比較，符合很好。其次計(jì)算了處于基態(tài)和亞穩(wěn)態(tài)的Ne和Ar的光電子譜和Auger電子譜并分析了其結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)堿金屬元素和稀有氣體元素的光電子譜和Auger電子譜的分析可知：從基態(tài)光電離內(nèi)殼層電子的幾率大于從亞穩(wěn)態(tài)光電離內(nèi)殼層電子的幾率；“共軛”光電離過(guò)程對(duì)Auger譜的影響相比主光電離和振激光電離過(guò)程對(duì)Au

4、ger譜的影響小一到兩個(gè)數(shù)量級(jí)。
　　 ⑶以高離化態(tài)金離子（類鎳Au51+、類銅Au50+和類鋅Au49+離子）為例，研究了光電離的逆過(guò)程 — 輻射復(fù)合及其輻射退激發(fā)過(guò)程。其中，輻射復(fù)合譜與已有實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合很好。研究結(jié)果表明：對(duì)于類鎳Au51+、類銅Au50+和類鋅Au49+離子而言，將一個(gè)自由電子俘獲到n=4殼層的幾率最大。在輻射復(fù)合過(guò)程之后，處在n=4殼層的俘獲電子的輻射退激發(fā)譜線最強(qiáng)，并且體現(xiàn)了整個(gè)輻射退激發(fā)級(jí)聯(lián)譜的主要特