鎢離子雙電子復(fù)合過(guò)程的理論研究_.pdf

1、雙電子復(fù)合(DR)過(guò)程是電子和離子碰撞過(guò)程中最基本的物理過(guò)程之一,對(duì)等離子體的電離平衡的建立和維持以及對(duì)等離子體布居都起著主導(dǎo)作用,DR速率系數(shù)是研究稀薄等離子體粒子豐度分布必需的物理參數(shù),對(duì)模擬磁約束等離子體有參考價(jià)值;而且雙電子伴線(xiàn)是等離子體溫度診斷的重要手段。高精度的DR強(qiáng)度、速率系數(shù)以及截面是研究各種天體等離子體以及實(shí)驗(yàn)室等離子體和X射線(xiàn)激光的重要參數(shù)。
　　在國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆(ITER)的設(shè)計(jì)更新中,鎢將作為面壁材

2、料,同時(shí)偏濾器也將完全采用鎢材料。因此,對(duì)鎢離子雙電子復(fù)合(DR)過(guò)程的研究和分析有著很重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　本論文在扭曲波近似下,利用相對(duì)論組態(tài)相互作用方法對(duì)等核系列鎢離子的雙電子復(fù)合過(guò)程進(jìn)行了研究。利用相對(duì)論組態(tài)相互作用方法的(FAC)程序細(xì)致計(jì)算了類(lèi)溴鎢離子的DR速率系數(shù),詳細(xì)討論了價(jià)、內(nèi)殼層電子激發(fā)形成的自電離激發(fā)態(tài)對(duì)DR速率系數(shù)的貢獻(xiàn)。在電子溫度大于1.4eV,4p電子激發(fā)對(duì)DR速率系數(shù)的貢獻(xiàn)最大,且在低溫時(shí)4l殼層

3、電子激發(fā)對(duì)DR速率系數(shù)的貢獻(xiàn),遠(yuǎn)大于3l殼層電子激發(fā)的貢獻(xiàn)。隨著溫度的增加,3l殼層電子激發(fā)對(duì)DR速率系數(shù)的貢獻(xiàn)逐漸增大,當(dāng)電子溫度到達(dá)750eV時(shí),3l殼層電子激發(fā)對(duì)DR速率系數(shù)的貢獻(xiàn)達(dá)到總DR速率系數(shù)的18％。所以在溫度較高的等離子體環(huán)境中,3l激發(fā)的貢獻(xiàn)必須予以考慮。隨著電子溫度的增加,Dn=2芯激發(fā)的速率系數(shù)逐漸增大,最大可以達(dá)到總DR速率系數(shù)的23%。
　　對(duì)于W42+離子,在低溫區(qū)時(shí),4l殼層電子激發(fā)的DR速率系數(shù)占主

4、導(dǎo)地位,其中4s電子激發(fā)的速率系數(shù)最大。隨著電子溫度的升高,3l殼層電子激發(fā)的貢獻(xiàn)逐漸增大,當(dāng)電子溫度kTe=1250eV時(shí),3d電子激發(fā)的速率系數(shù)的貢獻(xiàn)大于4s電子激發(fā)的貢獻(xiàn)。對(duì)于W41+離子,在中低溫區(qū),4l殼層電子激發(fā)的DR速率系數(shù)起主要作用,4p和4s電子激發(fā)的速率系數(shù)對(duì)總的DR速率系數(shù)的貢獻(xiàn)相當(dāng)。在中高溫區(qū),3l殼層電子激發(fā)的DR速率系數(shù)逐漸增大,其中,3d電子激發(fā)的最大貢獻(xiàn)可達(dá)44%,3p激發(fā)的貢獻(xiàn)可達(dá)19%。隨著電子溫度的