高離化態(tài)鉻和錳Kα線性質(zhì)的理論研究.pdf

1、高離化原子離子光譜是研究原子結(jié)構(gòu)、高溫等離子體中的原子物理過(guò)程以及等離子體診斷技術(shù)的基礎(chǔ)，是當(dāng)前原子分子物理研究的前沿。對(duì)鉻和錳的Kα線光譜數(shù)據(jù)零零散散的已被計(jì)算過(guò)，但系統(tǒng)地對(duì)其光譜數(shù)據(jù)的研究還相當(dāng)缺乏。 本文利用全相對(duì)論組態(tài)相互作用(RCI)方法和多組態(tài)Dirac-Fock(MCDF)方法，采用grasp92程序包的修正和并行的版本graspVU(a general purposerelativistic atomic str

2、ucture package)[1-5]，系統(tǒng)地研究了鉻和錳的高離化態(tài)1s2p<'r>，ls2s2p<'r>和ls2s<'2>p<'r>(r=1.6)的Kα X-ray的性質(zhì)。其性質(zhì)主要包括電偶極躍遷能級(jí)、躍遷幾率、振子強(qiáng)度和線強(qiáng)度，以及Breit修正、量子電動(dòng)力學(xué)QED效應(yīng)和核的有效體積效應(yīng)對(duì)能級(jí)的影響。 我們的計(jì)算結(jié)果與其它已有的理論和實(shí)驗(yàn)值吻合得很好，說(shuō)明我們的理論計(jì)算方法是可靠的。本文所得的大量新的計(jì)算結(jié)果為天體物理和等

3、離子體物理的研究提供了一些新的原子光譜數(shù)據(jù)。對(duì)本文所得的鉻和錳Kα X-ray計(jì)算結(jié)果進(jìn)行的系統(tǒng)分析表明： 1．在高離化態(tài)離子的能級(jí)結(jié)構(gòu)計(jì)算中，相對(duì)論效應(yīng)、Breit修正及QED修正使得部分能級(jí)發(fā)生交錯(cuò)和倒置，Breit修正和QED修正在能量中占有很大的比例。這兩種修正在重元素高離化離子的計(jì)算中應(yīng)考慮。 2．在計(jì)算鉻和錳的Kα射線躍遷能量時(shí)，發(fā)現(xiàn)2s殼層上的電子對(duì)QED修正的影響是明顯的，但2p殼層上的電子對(duì)QED修正的

4、影響不大。對(duì)于某兩個(gè)電子態(tài)之間的躍遷而言，Breit修正和自能修正占主要部分，而真空極化效應(yīng)對(duì)能量的影響很小。 3．在產(chǎn)生的譜線中，就某一線系而言，隨著主量子數(shù)的增大，其躍遷幾率和振子強(qiáng)度均減少，但是躍遷幾率減小的幅度比振子強(qiáng)度要小。 4．對(duì)于初態(tài)和末態(tài)分別相同的兩個(gè)電子態(tài)躍遷平均能級(jí)而言，錳線要比鉻線能量高大約18個(gè)a．u．，這是由于錳線中，核與電子之間的相互作用要比鉻線的大。對(duì)于錳線的躍遷幾率、振子強(qiáng)度和線強(qiáng)度來(lái)說(shuō)，