德拜等离子体环境下类氦离子光谱性质的研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:plutus001
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近些年来,随着激光等离子体研究的飞速发展、实验技术的不断成熟,等离子体中的原子、分子、离子系统成为一个非常活跃的研究课题,是众多学者感兴趣的热点问题。在天体物理、原子分子物理和等离子体诊断等领域,德拜等离子体环境下类氦离子光谱性质的研究的重要性逐步显现,德拜等离子体环境下类氦离子系统的双激发态和静极化率的研究变得越来越迫切。这一研究工作的不足,促使我们研究了德拜等离子体环境下类氦离子系统的双激发非自电离态,涵盖Z=3-10的八种离子,我们还研究了德拜等离子体环境下类氦离子的基态静极化率,涵盖Z=3-8的六种离子。  在变分法的框架下,选取包含准随机过程的高关联波函数,采用德拜模型推得的屏蔽库仑势模拟德拜等离子体环境,我们求解了德拜等离子体环境下Z=3-10的八种类氦离子的双激发非自电离1,3Pe态和1,3Do态,给出了不同德拜长度下2p23Pe态,2p3p1Pe态和2p3d1,3Do态的能量,并且计算了不同德拜长度下2pnp1,3Pe态→2p n′d1,3Do态的跃迁波长,2p3p1Pe态→2p3d1Do态的跃迁波长、2p23Pe态→2p3d3Do态的跃迁波长和2p3p3Pe态→2p3d3Do态的跃迁波长在表格中列出,所得Li+, Be2+的双激发非自电离态结果与现有理论结果做了对比。电子之间的关联效应对类氦离子系统的双激发态有非常重要的影响,我们通过包含准随机过程的高关联波函数来体现电子-电子间的关联效应。德拜屏蔽势含有一个参数,叫做德拜长度(其倒数为等离子体屏蔽参数),是等离子体温度和数密度的函数,通过改变德拜长度,我们可以模拟不同条件的等离子体环境。等离子体屏蔽参数为零时,表征自由离子系统,自由离子系统的相互作用表现为库仑势。我们研究了库仑势作用下的Z=3-12的十种离子的双激发非自电离态,给出了2pnp1,3Pe态和2pnd1,3Do态的能量,并且通过增加波函数的项数检验了结果的收敛情况。我们还计算了各态对应的有效量子数,以及2pnp1Pe态→2p n′d1Do态和2pnp3Pe态→2p n′d3Do态的跃迁波长,数值计算均在四精度下完成。除了等离子体环境下Li+,Be2+的双激发1,3Pe态和1,3Do态的研究,其他六种离子在等离子体环境影响下的双激发态能量均为首次发布。相信我们的结果会对等离子体物理、原子分子物理和天体物理等领域的研究提供有意义的理论数据。  我们还研究了德拜等离子体环境下类氦离子系统 Li+,Be2+,B3+,C4+,N5+, O6+六种离子的基态偶极极化率、四极极化率和八极极化率。我们采用德拜模型推得的屏蔽库仑势模拟德拜等离子体环境的影响,选取含有准随机过程的高关联波函数体现粒子间的关联效应,求得了德拜屏蔽参数在0-1a-10范围内的偶极极化率、四极极化率和八极极化率,自由离子部分的结果与现有理论结果做了对比,屏蔽效应影响下的类氦离子系统,Li+的极化率结果表现出不同于其他离子的特别现象。关于德拜等离子体环境下的类氦离子系统的研究,是我们首先完成了四极极化率和八极极化率的工作,而我们关于偶极极化率的研究,只有一项没有考虑电子-电子关联效应的研究工作发表,我们的工作考虑了电子-电子间的关联效应,所得结果精度要远高于该项工作的结果。随着实验技术的发展和屏蔽库仑势在物理和化学领域的广泛应用,相信我们关于极化率的工作会对原子物理、物理化学、少体系统、天体物理和等离子体物理等领域的研究提供有意义的信息。
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