重元素原子,離子禁戒躍遷研究及基于EBIT的等離子體分解研究.pdf

1、禁戒躍遷廣泛地存在于各種天體，實(shí)驗(yàn)室等離子體中.禁戒躍遷在等離子體電子溫度，電子密度診斷方面有著重要的應(yīng)用.本工作利用基于MulticonfigurationDirac-Fock(MCDF)方法的graspVU程序包，系統(tǒng)研究了一系列重元素原子，離子的禁戒躍遷.具體內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　　 一.系統(tǒng)研究了類(lèi)鋅等電子系列第一激發(fā)態(tài)4s4p1，3P4條能級(jí)的激發(fā)能，及它們到基態(tài)及它們之間各躍遷的躍遷幾率.重點(diǎn)研究了自旋禁戒躍遷4

2、s21S0-4s4p3P1和超精細(xì)誘導(dǎo)躍遷4s21S0-4s4p3P0.能級(jí)的結(jié)果指出了目前存在的實(shí)驗(yàn)之一對(duì)類(lèi)鋅Zr10+，Mo12+及Rh15+的能級(jí)3P2或者3P0的確定有誤.首次給出了類(lèi)鋅等電子系的超精細(xì)誘導(dǎo)躍遷4s2-4s4p3P0的躍遷幾率.該部分主要內(nèi)容發(fā)表在Journal of Physics B，目前該文已被引用7次.
　　 二.系統(tǒng)研究了類(lèi)銠等電子系列基態(tài)譜項(xiàng)分裂[Kr]4d92D3/2，5/2，同時(shí)計(jì)算了能級(jí)

3、2D3/2的壽命.本工作關(guān)于類(lèi)銠等電子系列基態(tài)譜項(xiàng)分裂的結(jié)果和實(shí)驗(yàn)值的相對(duì)差別在0.1％的水平，關(guān)于Xe x譜項(xiàng)分裂的結(jié)果指出了其它理論計(jì)算值和實(shí)驗(yàn)值不符合的原因.基于這一理論計(jì)算，我們同時(shí)測(cè)量了類(lèi)銠鋇離子的基態(tài)譜項(xiàng)分裂，實(shí)驗(yàn)值和本文理論計(jì)算值相差約為4 A(0.1％).理論計(jì)算結(jié)果目前已經(jīng)整理成文.
　　 三.細(xì)致研究了鍶(Sr)原子第一激發(fā)態(tài)5s5p1，3P4條能級(jí)的激發(fā)能，及它們到基態(tài)及它們之間各躍遷的躍遷幾率.研究的重點(diǎn)

4、是能級(jí)5s5p3P2的壽命，由于目前存在的理論值(1048 s)和實(shí)驗(yàn)值(520+310-140 s)差別很大.本工作的結(jié)果(1071s)和此前的理論值符合的很好.考慮到長(zhǎng)壽命能級(jí)測(cè)量的困難，目前實(shí)驗(yàn)值和理論值的差別可能主要來(lái)自于實(shí)驗(yàn).該部分主要內(nèi)容發(fā)表在Physical Review A.
　　 四.細(xì)致研究了錯(cuò)(No)原子第一激發(fā)態(tài)7s7p1，3P4條能級(jí)的激發(fā)能，目的是指導(dǎo)即將開(kāi)展的超重元素能級(jí)測(cè)量.本工作的計(jì)算結(jié)果支持目

5、前存在的兩組理論值之一，它們之間的差別高達(dá)10％.該部分主要內(nèi)容發(fā)表在Physical ReviewA.
　　 以上是本博士論文的工作重點(diǎn)，本博士論文另外一部分是基于EBIT(Electron Beam Ion Trap)的實(shí)驗(yàn)研究.EBIT是一種用于產(chǎn)生高電荷態(tài)離子的小型加速器裝置，目前使用該裝置已經(jīng)產(chǎn)生了U92+.這一裝置集離子源和光源于一體，被約束在裝置中的高電荷態(tài)離子與電子發(fā)生著各種過(guò)程，例如：激發(fā)，退激，電離，復(fù)合等.

6、我們可以通過(guò)研究各種原子過(guò)程輻射出的光子來(lái)研究原子結(jié)構(gòu)信息.另外，產(chǎn)生的高電荷態(tài)離子也可以被引出與其它粒子束或固體表面相互作用.
　　 我們利用上海EBIT測(cè)量了類(lèi)氫和裸氪離子的輻射復(fù)合過(guò)程，通過(guò)對(duì)輻射復(fù)合過(guò)程輻射出光子計(jì)數(shù)率的研究得到了一定條件下上海EBIT中類(lèi)氫和裸氪離子的數(shù)密度.文章發(fā)表在Journal of Physics：Conference Series.
　　 另外，我們還在東京CoBIT(Compact