内壳层激发态的结构及衰变过程的相对论理论研究

摘要

本文利用基于相对论多组态Dirac-Fock(MCDF)理论的计算原子结构和性质的程序包GRASP92，以及在此基础上新发展的系统处理弛豫和关联效应的程序包REOS99和AUGER，开展了对类锂和类氦离子的内壳层激发态的能级结构、衰变过程以及相关原子过程的研究。 首先，在相对论多组态Dirac-Fock(MCDF)理论基础上，发展了计算双电子复合截面的程序。并以类锂C3+，Ar15+，Kr33+和U89+等离子为例，详细计算了共振双激发态的辐射衰变率、Auger衰变率及相应的双电子复合截面。对于C4+，Ar16+和Kr34+离子，我们的结果与已有的计算和实验结果都能很好的符合；对于U90+离子，则重点讨论了Breit效应对双电子复合截面的贡献。 其次，在系统地考虑了相对论、电子关联和量子电动力学(QED)效应的基础上，研究了类锂离子的1s2s22S1/2态的衰变过程。结果发现1s2s22S1/2态沿等电子系列的衰变行为十分地不同：对于Z＜30的低Z离子，最重要的衰变通道是Auger衰变；对于30＜Z＜80的中Z离子，由电子关联效应所导致的两电子—光子辐射衰变也成为了富有竞争力的通道；而对于Z(∽_)90的高Z离子，磁偶极辐射衰变也变得非常重要了。另外，我们还重点讨论了QED效应对激发能以及Breit效应对Auger衰变率的贡献，尤其在重离子情形下，它们的贡献更为明显。 最后，系统研究了类氦离子的2s21S0双激发态的能级结构及其沿整个等电子系列的衰变行为。研究表明：在低Z区，2s21S0-1s2S1/2的Auger衰变是主要的衰变通道；而在中Z和高Z区，两电子一光子跃迁2s21S0-1s2p1,3P1变得非常地重要；对于Z≥72的重离子，来自磁偶极跃迁2s21S0-1s2s3S1的贡献也很显著。Breit相互作用能够显著地增加高Z离子2s21S0-1s2S1/2的Auger衰变率。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章前言

第二章理论方法

第三章结果与讨论

第四章总结与展望

附录 攻读硕士学位期间已发表和完成的主要论文

致谢