内壳层激发态的能级结构及衰变过程的相对论理论研究

论文摘要

内壳层激发态衰变过程是原子物理学中一个重要的研究方面,它广泛存在于实验室和天体等离子体中。对它的研究不仅能详细地提供原子（或离子）的内壳层电子的结构及其退激发过程的动力学规律,而且能为解释相关的实验结果和各种等离子体过程中的详细信息提供依据。在内壳层激发态中,相对论效应和量子电动力学效应更显著;内壳层电子激发导致的电子密度的重排（弛豫效应）更明显,因而也将对相关过程的动力学性质产生重要影响。本文利用多组态Dirac-Fock（MCDF）方法,对原子（离子）内壳层激发态的能级结构、衰变过程及其相关原子过程进行了系统的研究。本文第三章,通过系统考虑量子电动力学（QED）效应、Breit相互作用和弛豫效应,详细研究了类锌金离子Au49+的能级结构以及涉及M壳层激发态各种可能的辐射和Auger衰变过程。总结了QED效应和Breit相互作用对类锌金离子Au49+的M壳层激发态能级影响的一般规律。指出了随M壳层洞态的变化,主要的辐射衰变和Auger衰变的退激发特性。计算得到的部分辐射衰变能与已有的实验观测和理论计算结果作了比较,符合的很好。本文第四章,系统地研究了钠原子和镁原子2s壳层激发态的能级结构以及其各种可能的退激发动力学过程。定性地解释了钠原子和镁原子2s-13p激发态退激发衰变所形成一价和二价末电离态分支比不同的原因。计算得到的钠原子和镁原子的激发能和振子强度与已有的实验观测和理论计算结果作了比较,与实验结果符合的很好。本文第五章,通过系统考虑量子电动力学（QED）效应、Breit相互作用和弛豫效应,详细研究了类铜金离子和类锌金离子基态及激发态的能级结构以及涉及n=4,5壳层激发态各种可能的辐射跃迁过程。指出QED效应对4s-4p跃迁波长影响很大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 参考文献
• 第二章 理论方法
• 2.1 多组态 Dirac-Fock 方法
• 2.2 对MCDF 方法的修正
• 2.2.1 Breit 相互作用
• 2.2.2 量子电动力学（QED）的辐射修正
• 2.2.3 原子核有限体积效应
• 2.3 辐射跃迁率、共振吸收率的计算
• 2.4 Auger 衰变几率
• 参考文献
• 49+ M 壳层激发态的能级结构及衰变性质的理论研究'>第三章 类锌金离子 Au⁴⁹⁺ M 壳层激发态的能级结构及衰变性质的理论研究
• 3.1 引言
• 3.2 结果和讨论
• 3.2.1 QED 效应和Breit 相互作用对M壳层激发态束缚能的贡献
• 3.2.2 M 壳层激发态辐射跃迁能
• 3.2.3 M 壳层激发态的退激发几率和分支比
• 3.3 小结
• 参考文献
• 第四章 钠原子和镁原子2s 内壳层激发态的衰变动力学过程的理论研究
• 4.1 引言
• 4.2 Auger 衰变相对强度
• 4.3 结果和讨论
• 63s3p 的退激发过程'>4.3.1 钠原子激发态2s2p⁶3s3p 的退激发过程
• 63p4s 的退激发过程'>4.3.2 钠原子激发态2s2p⁶3p4s 的退激发过程
• 63s²3p 的退激发过程'>4.3.3 镁原子激发态2s2p⁶3s²3p 的退激发过程
• 4.4 小结
• 参考文献
• 第五章 类铜金离子和类锌金离子能级结构和光谱跃迁的相对论多组态计算
• 5.1 引言
• 5.2 结果和讨论
• 5.2.1 QED 效应和Berit 相互作用对4s-4p 激发能的贡献
• 5.2.2 类铜金离子的激发能和振子强度
• 5.2.3 类锌金离子的激发能、振子强度和跃迁几率
• 5.3 小结
• 参考文献
• 第六章 总结与展望
• 附录
• 致谢