Ge29+离子1s2ns和1s2np组态能级结构与跃迁特性

摘要

本文研究的是高电荷的类锂Ge29+离子，首先简单介绍了锗(Ge)元素的原子特性及广泛应用，然后简要叙述了高电荷离子的定义、研究意义及其制备和引出装置，最后对Ge29+离子1s2nl(l=0，12≤n≤9)态的能级结构和激发特性进行了一系列研究和讨论，这也是本文主要的工作。
　　 本文是以裸核为能量零点计算Ge29+离子s、p态的总能量，包括非相对论部分和相对论修正和QED修正，其中非相对论能量用全实加关联(FCPC)方法计算，同时附加了离子实修正和高角动量分波修正；相对论修正涉及一阶微扰、高阶相对论修正。本文研究的是具有较高核核电荷(Z=32)的离子，相对论效应比较明显，所以计算时应考虑。总能量确定后，又得出了分立态的电离能、激发能以及各态之间的跃迁能和伴随的谱线波长，绘制了格罗春图。
　　 计算非相对论能量时确定了体系的波函数，在此基础上计算了Ge29+离子能级结构劈裂，并考虑了高阶相对论和QED效应带来的影响。根据QDT理论(第三章介绍)得到Ge29+离子s、p态的量子数亏损，并采用半经验方法将得到的能量结果外推倒任意高激发态，为高激发态及其他相关领域研究，提供有益的帮助。同时本文计算了Ge29+离子吸收谱的偶极跃迁振子强度，绘制了振子强度外推图，实现了高电荷类锂体系振子强度从分立态到连续态的全能领域研究。

目录

文摘

英文文摘

1 引言

1.1 锗元素及其应用

1.1.1 锗元素的原子特性

1.1.2 锗元素的广泛应用

1.2 高电荷离子及其制备

1.2.1 高离化态原子

1.2.2 高激发态原子

1.2.3 制备仪器-电子束离子阱

1.3 FCPC理论方法

2 类锂体系的能级结构

2.1 类锂体系及其波函数

2.1.1 类锂体系

2.1.2 类锂体系波函数

2.2 类锂体系非相对论能量

2.2.1 类锂体系哈密顿算符

2.2.2 Upper bound能量

2.2.3 离子实修正

2.2.4 高角动量分波外推

2.2.5 非相对论能量

2.3 类锂体系相对论修正

2.3.1 一阶微扰

2.3.2 高阶相对论修正

2.4 类锂体系QED修正

2.5 类锂体系总能量

2.5.1 类锂Ge29+离子1s2nl(l=0，12≤n≤9)态总能量计算结果与分析

2.6 类锂体系电离能、激发能和跃迁能

2.6.1 类锂体系电离能

2.6.2 类锂体系激发能

2.6.3 类锂体系跃迁能和谱线波长

2.7 类锂体系精细结构劈裂

2.7.1 相对论效应对能级劈裂的贡献

2.7.2 高阶相对论和QED效应对能级劈裂的贡献

2.7.3 类锂Ge29+离子1s2np(2≤n≤9)态精细结构劈裂计算结果与分析

3 类锂体系的量子数亏损

3.1 量子亏损理论

3.1.1 类锂Ge29+离子1s2nl(l=0，12≤n≤9)态量子数亏损计算结果与分析

3.2 半经验方法

3.2.1 类锂Ge29+离子1s2nl(l=0，12≤n≤9)态量子数亏损展开系数计算结果与分析

3.3 两种方法的比较

4 类锂体系的振子强度

4.1 振子强度

4.1.1 类锂Ge29+离子1s2nl(l=0，12≤n≤9)态振子强度计算结果与分析

4.2 振子强度外推

4.2.1 类锂Ge29+离子1s2nl(l=0，12≤n≤9)态振子强度外推结果与分析

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢