论文部分内容阅读
双电子复合(DR)过程作为重要的电子-离子非弹性碰撞现象之一,是实验室高温等离子体和天体等离子体中影响等离子体电离平衡的一种很重要的原子动力学过程,它对建立和维持等离子体的电离平衡以及离子激发态布居起着重要作用。高精度的DR强度、截面以及速率系数是模拟和诊断各种天体等离子体、实验室等离子体以及研制X射线激光的重要参数。 本文利用基于相对论组态相互作用方法的FAC程序包,对W43+离子和W45+离子以及Xe8+离子的双电子复合过程进行了研究。 第一,对类镓W43+离子的研究结果表明:在中低温时,4s电子激发对DR速率系数的贡献最大,并且4p,3d和3p壳层电子激发对其贡献也很重要。随着温度的增加,3l壳层电子激发对DR速率系数的贡献逐渐增大,逐渐超过4l壳层的贡献。对于3l壳层电子激发,3d电子激发的DR速率系数最大,3p激发次之,3s激发最小。在中高温时,△n=2芯激发的DR速率系数贡献也不能忽略,并且有外推发现n=16-100的双激发态对DR速率系数的贡献也很重要,也不能被忽略。最后比较W43+离子的总DR速率系数与TBR和RR速率系数大小发现,DR速率系数最大。 第二,对类铜W45+离子的DR速率系数和截面的研究结果表明:对于3s,3p和3d电子激发形成双激发态的DR速率系数,在l>8时的贡献可以忽略。对于4s电子激发时,激发至5l和6l形成双激发态的DR速率系数,在l>9时的贡献可以忽略,而激发至4l形成双激发态的DR速率系数,需要计算到l=12。比较不同电子激发的DR速率系数发现内壳层3d和3p电子激发的贡献非常重要,△n=2芯激发的DR速率系数高温时贡献也不可忽略。对3d和3p激发至不同壳层的DR速率系数比较发现,激发至4l的DR速率系数给出主要贡献,但激发至5l的贡献也不能忽略。进一步分析了W45+离子的DR截面,并且W45+离子的总DR速率系数也大于TBR以及RR速率系数。 第三,对Xe8+离子的DR速率系数计算结果表明:温度在10eV以上时,内壳层4p电子激发的双电子复合速率数对总双电子复合速率系数有很重要的贡献,而4s电子激发对总双电子复合速率数贡献小于7.5%。并且在10eV以上时,4d和4p电子激发至4f壳层的双电子复合速率系数最大。同时发现,△n=2的芯激发和n>15的DR速率系数对总DR速率系数的贡献也很重要。同样的,通过对双电子复合、辐射复合以及三体复合速率系数的比较得知,在温度高于1eV时,DR过程是Xe8+离子的主要复合过程。