高电荷态离子光电离过程的相对论R-矩阵理论研究

摘要

光电离(PI)过程是光与原子或离子相互作用的一个基本过程,可分为直接光电离过程和共振光电离过程。光电离过程的研究对原子物理、等离子体物理以及天体物理等都有非常重要的意义。原子或离子的光电离截面是模拟实验室和天体等离子体不透明度的重要参数。在天体物理中,高电荷态离子(HCIs)的光电离谱已经在类星体的高分辨率的X-射线谱中观测到,通过对这些谱线的研究分析可以获得大量的宇宙信息。另外,通过高电荷态离子光电离过程可以系统的研究电子关联效应、相对论效应、量子电动力学效应以及有限核效应等。本文利用基于DiracR-矩阵方法的DARC程序包,以及基于多组态Dirac-Fock(MCDF)理论方法的程序包GRASP92,系统研究了高电荷态离子的光电离过程。主要内容包括:
　　1.利用基于全相对论R-矩阵方法的DARC程序计算了类氖Ar8+,Fe16+,Kr26+和Xe44+离子基态1s22s22p61S0的光电离截面。为细致分析共振结构,利用MCDF方法对主要的2s→np共振光电离过程进行了系统的计算,并给出了共振能量,自然线宽和共振强度。详细讨论了光电离截面和共振强度沿类氖系列的变化行为,并分析了相对论效应的影响。对于Ar8+离子,本文的结果与已有的理论计算和实验数据都符合的很好。
　　2.利用全相对论R-矩阵方法系统地计算了类钾Fe7+离子的基态3s23p63d2D3/2和激发态3s23p63d2D5/2在3p共振区域和2p-3d共振区域的光电离截面,以及亚稳态3s23p64s2S1/2在3p共振区域的光电离截面。与已有的理论结果相比,我们的计算结果更好的重现了Gharaibeh等人的实验结果。在2p-3d共振区域,我们的结果与Zeng等的结果符合的很好。

目录

封面

目录

中文摘要

英文摘要

第一章 绪论

参考文献

第二章 理论方法

2.1 引言

2.2 Dirac R-矩阵方法

2.3 多组态Dirac-Fock方法（MCDF）

参考文献

第三章 类Ne的Ar，Fe，Kr，和Xe离子的光电离过程

3.1 引言

3.2 计算模型

3.3 结果与讨论

3.4 小结

参考文献

第四章 Fe7+离子的光电离过程

4.1 引言

4.2 结果与讨论

4.3 小结

参考文献

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2工作展望

参考文献

附录：攻读硕士期间的主要工作

致谢