论文摘要
在原子与分子物理学的发展过程中,对电子与离子的碰撞问题的理论研究一直以来都是一项非常重要课题。这一研究不但与天体物理、X射线激光以及可控核聚变的研究密切相关,而且也可以为我们研究所正在进行的基于低温电子束离子阱（EBIT）的实验研究提供相应的理论数据。随着目前实验能量的提高以及研究对象向中高Z元素的复杂高电荷态离子的发展,在理论研究中采取全相对的计算方法,考虑尽可能多的物理因素的影响也越来越显示出其必要性。根据上述需要,本工作中采用基于扭曲波近似的相对论方法对电子与高电荷态离子碰撞过程中的双电子复合（DR）过程进行了细致的理论计算和研究。具体包括:一、各物理因素对DR速率系数计算精度影响的细致理论研究。主要包括以下四个方面的内容:①以类钴Au离子作为讨论的对象考察了由细致计算所得到的双激发态的DR速率系数随轨道角动量量子数l’变化的情况,从而在保证足够高的计算精度下确定轨道角动量量子数l’的截断值;②分别考察了考虑与不考虑级联辐射退激（DAC）时,对应三类（△n=0,△n=1和△n=2）不同芯激发系列的DR速率系数随被俘获电子的主量子数n’的变化情况,并发现在考虑DAC的影响后,有些系列不再遵循n’-3标度律;③针对某些系列不再遵循n’-3标度律的情况,我们发展了一套包含DAC效应的外推方法;④选取对组态相互作用比较敏感的类铜Au的DR过程进行了计算和分析,并对其在不同组态混合模型下的截面和速率系数进行了比较和讨论。最后,在考虑上述各种物理因素的情况下,得到了类钴Au离子各芯激发系列的DR速率系数,并将结果与其他理论计算结果进行了比较,显示了进行细致计算的必要性。对类钴Au离子DR过程所进行的细致分析和计算的结果已在Journal ofPhysics B发表。我们对另外一个重要离子类钴W的细致计算结果也已在Journalof Quantitative Spectroscopy＆Radiative Transfer发表。关于组态相互作用对类铜Au离子DR过程的截面和速率系数影响的分析和讨论已发表在Chinese PhysicsLetter上。二、对类钴等电子系离子DR速率系数的全相对论系统理论研究。主要包括以下内容:①细致计算了10个类钴离子的DR速率系数。分别比较了不同Z离子的DR速率系数随轨道角动量量子数l’和主量子数n’的变化规律,以及不同Z离子的各芯激发对总速率系数的贡献;②利用三种不同的方法对上述10个类钴等电子系离子的DR速率系数进行了拟合。通过对三种拟合方法的优劣的比较,最终选取了符合较高精度要求并适用于较多离子和较广温度范围的一种拟合方法;③利用上述经验公式计算了从Ge（Z=32）到U（Z=92）共61个离子的DR速率系数,并将其中两个未参加拟合的离子Gd37+和Ta46+的计算结果与我们另外所作的细致计算结果进行了比较,说明了经验公式的可靠性和计算精度。最后,将我们的细致计算结果与半经验的Burgess-Merts（BM）公式进行了比较,对BM公式的适用性作了评价。上述有关类钴等电子系离子的系统理论研究将投稿到Journal of Physics B期刊。在上述两个方面的工作中,主要研究特色是:①对各种重要物理因素进行了细致的研究,给出了更接近实际的精确计算结果。②针对n’-3标度律不再适用的情况,发展了一套包含DAC效应的能级到能级的外推方法。③获得了可系统、快速、精确地计算类钴等电子系离子DR速率系数的经验公式。
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相关论文文献
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