双电子复合过程和电子碰撞激发过程辐射极化特性的理论研究

摘要

高电荷态离子的碰撞辐射过程在天体和实验室等离子体中有着非常重要的作用。有关这一领域的研究——高电荷态离子物理,已成为现代原子物理学中最活跃最有趣的分支之一。高电荷态离子的辐射谱中通常含有可以反映等离子体信息的大量的相关参数,谱线的角分布和极化特性就是其中两个重要的参数。
　　本论文利用密度矩阵理论以及基于多组态Dirac-Fock(MCDF)方法和其相应的程序包GRASP92以及RATIP发展的计算双电子复合和电子碰撞激发的全相对论程序 REDR05以及 REIE06,详细研究了高电荷态离子电子碰撞过程(双电子复合和电子碰撞激发)中辐射谱线的角分布和线性极化特性。这些研究为辨认谱线的形成机制和诊断各种等离子体环境提供了重要的依据。主要研究内容包括:
　　(1)计算了高电荷态类锂离子(26￡Z￡92)在KLL的双电子复合过程中,自由电子被俘获到激发态23/21221s s p J=的磁子能级截面和此激发态的取向参数,进一步得到了该激发态向基态电偶极跃迁2223/21221120sspJ=ssJ=辐射出光子的角分布以及线性极化度。
　　(2)运用多组态Dirac-Fock(MCDF)方法和全相对论扭曲波方法,计算了高电荷态类铍离子(47￡Z￡92)在电子碰撞激发过程中,电子从基态激发到23/21221s s p J=的各磁子能级截面以及该激发态的取向参数,得到了辐射跃迁辐射光子的角分布和极化度。
　　文中重点讨论了Breit相互作用对双电子复合过程和电子碰撞激发过程中相关物理量的影响。结果表明,Breit相互作用对磁子截面及取向参数的有很大影响,从而导致随后辐射跃迁谱线的角分布和极化特性发生很大的变化。

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第一章 绪论

1.1引言

1.2高电荷态离子物理简介

1.3电子-高电荷态碰撞过程

1.4双电子复合（DR）过程

1.5 电子碰撞激发过程

1.6 本文的研究方法及结构

参考文献

第二章 理论方法

2.1 引言

2.2 多组态Dirac-Fock（MCDF）方法及修正

2.3 双电子复合过程的理论计算

2.4 电子碰撞激发理论计算

参考文献

第三章 类锂离子双电子复合过程中辐射光子角分布和极化特性的理论研究

3.1 引言

3.2 结果与讨论

3.3 结论

参考文献

第四章 类铍离子电子碰撞激发过程辐射光子角分布和极化特性的研究

4.1 引言

4.2 结果与讨论

4.3 结论

参考文献

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

攻读硕士期间的主要工作