原子和高離化態(tài)離子的光電離過程的理論研究.pdf

1、光電離是光與原子或離子作用的主要過程之一，是輻射復合的逆過程。對光電離過程的研究在天體物理、X射線激光、高溫等離子體以及熱核聚變等的研究中都有廣泛應用。本文對光電離截面隨光子能量的變化規(guī)律、光電離末態(tài)的Auger退激發(fā)過程以及光電離的逆過程—輻射復合做了初步的研究。主要內容包括：
　　 ⑴以鋰原子為例，研究了光電離截面隨光子能量的變化規(guī)律、弛豫效應對光電離截面的影響以及主光電離截面和振激光電離截面隨價電子態(tài)的變化規(guī)律。結果表明：

2、隨著光子能量的增大，光電離截面普遍減小。在原子內殼層電子的光電離過程中，弛豫效應較強，而在外殼層電子的光電離過程中，弛豫效應較弱。對應于不同態(tài)的內殼層光電離過程，弛豫效應的影響也不同：對激發(fā)態(tài)的影響比對基態(tài)的影響大，對高激發(fā)態(tài)的影響比對低激發(fā)態(tài)的影響大。內殼層電子的主光電離截面和振激光電離截面隨著初態(tài)中價電子態(tài)的升高會發(fā)生劇烈的變化，尤其是在電離域附近，但是沒有呈現出明顯的規(guī)律。
　　 ⑵以堿金屬元素K和Rb以及稀有氣體元素Ne

3、和Ar為例，研究了內殼層光電離末態(tài)的Auger退激發(fā)過程。首先計算了處于基態(tài)和亞穩(wěn)態(tài)的K和Rb的光電子譜和Auger譜，與最新的實驗做了比較，符合很好。其次計算了處于基態(tài)和亞穩(wěn)態(tài)的Ne和Ar的光電子譜和Auger電子譜并分析了其結構。通過對堿金屬元素和稀有氣體元素的光電子譜和Auger電子譜的分析可知：從基態(tài)光電離內殼層電子的幾率大于從亞穩(wěn)態(tài)光電離內殼層電子的幾率；“共軛”光電離過程對Auger譜的影響相比主光電離和振激光電離過程對Au

4、ger譜的影響小一到兩個數量級。
　　 ⑶以高離化態(tài)金離子（類鎳Au51+、類銅Au50+和類鋅Au49+離子）為例，研究了光電離的逆過程 — 輻射復合及其輻射退激發(fā)過程。其中，輻射復合譜與已有實驗結果符合很好。研究結果表明：對于類鎳Au51+、類銅Au50+和類鋅Au49+離子而言，將一個自由電子俘獲到n=4殼層的幾率最大。在輻射復合過程之后，處在n=4殼層的俘獲電子的輻射退激發(fā)譜線最強，并且體現了整個輻射退激發(fā)級聯譜的主要特