内壳层激发态的能级结构及衰变过程的相对论理论研究

摘要

内壳层激发态衰变过程是原子物理学中一个重要的研究方面，它广泛存在于实验室和天体等离子体中。对它的研究不仅能详细地提供原子(或离子)的内壳层电子的结构及其退激发过程的动力学规律，而且能为解释相关的实验结果和各种等离子体过程中的详细信息提供依据。在内壳层激发态中，相对论效应和量子电动力学效应更显著；内壳层电子激发导致的电子密度的重排（弛豫效应）更明显，因而也将对相关过程的动力学性质产生重要影响。本文利用多组态Dirac-Fock（MCDF）方法，对原子(离子)内壳层激发态的能级结构、衰变过程及其相关原子过程进行了系统的研究。
　　 本文第三章，通过系统考虑量子电动力学（QED）效应、Breit 相互作用和弛豫效应，详细研究了类锌金离子Au49+的能级结构以及涉及M 壳层激发态各种可能的辐射和Auger 衰变过程。总结了QED 效应和Breit 相互作用对类锌金离子Au49+的M壳层激发态能级影响的一般规律。指出了随M 壳层洞态的变化，主要的辐射衰变和Auger 衰变的退激发特性。计算得到的部分辐射衰变能与已有的实验观测和理论计算结果作了比较，符合的很好。
　　 本文第四章，系统地研究了钠原子和镁原子2s壳层激发态的能级结构以及其各种可能的退激发动力学过程。定性地解释了钠原子和镁原子2s-13p激发态退激发衰变所形成一价和二价末电离态分支比不同的原因。计算得到的钠原子和镁原子的激发能和振子强度与已有的实验观测和理论计算结果作了比较，与实验结果符合的很好。
　　 本文第五章，通过系统考虑量子电动力学（QED）效应、Breit 相互作用和弛豫效应，详细研究了类铜金离子和类锌金离子基态及激发态的能级结构以及涉及n=4,5壳层激发态各种可能的辐射跃迁过程。指出QED 效应对4s-4p 跃迁波长影响很大。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪 论

第二章 理论方法

第三章 类锌金离子Au49+ M 壳层激发态的能级结构及衰变性质的理论研究

第四章 钠原子和镁原子2s 内壳层激发态的衰变动力学过程的理论研究

第五章 类铜金离子和类锌金离子能级结构和光谱跃迁的相对论多组态计算

第六章 总结与展望

附 录 攻读硕士学位期间已发表和完成的主要论文

致 谢