重元素原子,離子禁戒躍遷研究及基于EBIT的等離子體分解研究.pdf

1、禁戒躍遷廣泛地存在于各種天體，實驗室等離子體中.禁戒躍遷在等離子體電子溫度，電子密度診斷方面有著重要的應用.本工作利用基于MulticonfigurationDirac-Fock(MCDF)方法的graspVU程序包，系統(tǒng)研究了一系列重元素原子，離子的禁戒躍遷.具體內(nèi)容包括以下幾個方面：
　　 一.系統(tǒng)研究了類鋅等電子系列第一激發(fā)態(tài)4s4p1，3P4條能級的激發(fā)能，及它們到基態(tài)及它們之間各躍遷的躍遷幾率.重點研究了自旋禁戒躍遷4

2、s21S0-4s4p3P1和超精細誘導躍遷4s21S0-4s4p3P0.能級的結(jié)果指出了目前存在的實驗之一對類鋅Zr10+，Mo12+及Rh15+的能級3P2或者3P0的確定有誤.首次給出了類鋅等電子系的超精細誘導躍遷4s2-4s4p3P0的躍遷幾率.該部分主要內(nèi)容發(fā)表在Journal of Physics B，目前該文已被引用7次.
　　 二.系統(tǒng)研究了類銠等電子系列基態(tài)譜項分裂[Kr]4d92D3/2，5/2，同時計算了能級

3、2D3/2的壽命.本工作關于類銠等電子系列基態(tài)譜項分裂的結(jié)果和實驗值的相對差別在0.1％的水平，關于Xe x譜項分裂的結(jié)果指出了其它理論計算值和實驗值不符合的原因.基于這一理論計算，我們同時測量了類銠鋇離子的基態(tài)譜項分裂，實驗值和本文理論計算值相差約為4 A(0.1％).理論計算結(jié)果目前已經(jīng)整理成文.
　　 三.細致研究了鍶(Sr)原子第一激發(fā)態(tài)5s5p1，3P4條能級的激發(fā)能，及它們到基態(tài)及它們之間各躍遷的躍遷幾率.研究的重點

4、是能級5s5p3P2的壽命，由于目前存在的理論值(1048 s)和實驗值(520+310-140 s)差別很大.本工作的結(jié)果(1071s)和此前的理論值符合的很好.考慮到長壽命能級測量的困難，目前實驗值和理論值的差別可能主要來自于實驗.該部分主要內(nèi)容發(fā)表在Physical Review A.
　　 四.細致研究了錯(No)原子第一激發(fā)態(tài)7s7p1，3P4條能級的激發(fā)能，目的是指導即將開展的超重元素能級測量.本工作的計算結(jié)果支持目

5、前存在的兩組理論值之一，它們之間的差別高達10％.該部分主要內(nèi)容發(fā)表在Physical ReviewA.
　　 以上是本博士論文的工作重點，本博士論文另外一部分是基于EBIT(Electron Beam Ion Trap)的實驗研究.EBIT是一種用于產(chǎn)生高電荷態(tài)離子的小型加速器裝置，目前使用該裝置已經(jīng)產(chǎn)生了U92+.這一裝置集離子源和光源于一體，被約束在裝置中的高電荷態(tài)離子與電子發(fā)生著各種過程，例如：激發(fā)，退激，電離，復合等.

6、我們可以通過研究各種原子過程輻射出的光子來研究原子結(jié)構(gòu)信息.另外，產(chǎn)生的高電荷態(tài)離子也可以被引出與其它粒子束或固體表面相互作用.
　　 我們利用上海EBIT測量了類氫和裸氪離子的輻射復合過程，通過對輻射復合過程輻射出光子計數(shù)率的研究得到了一定條件下上海EBIT中類氫和裸氪離子的數(shù)密度.文章發(fā)表在Journal of Physics：Conference Series.
　　 另外，我們還在東京CoBIT(Compact