本文關(guān)鍵詞：恒星大氣中高豐度元素電子碰撞激發(fā)過程及輻射性質(zhì)的理論研究　出處：《西北師范大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：恒星大氣是一個復(fù)雜的等離子體環(huán)境,通過對恒星大氣等離子體環(huán)境的研究可以揭示天體的演化、構(gòu)成等物理性質(zhì)。電子碰撞激發(fā)是恒星大氣等離子體環(huán)境中重要的碰撞過程,精確的電子-原子(離子)碰撞數(shù)據(jù)在恒星大氣的光譜分析、等離子體診斷以及在其它相關(guān)領(lǐng)域中的應(yīng)用都是非常重要的。本文采用多組態(tài)Dirac-Fock方法和相對論扭曲波方法系統(tǒng)研究了恒星大氣中高豐度元素電子碰撞激發(fā)過程及輻射性質(zhì)。本文的主要內(nèi)容有:第一章介紹了本文的研究背景和意義,并描述了電子原子(離子)碰撞激發(fā)的物理過程及輻射過程的物理圖像。第二章簡述了本工作研究中采用的理論方法:多組態(tài)Dirac-Fock(MCDF)方法和相對論扭曲波方法。第三章,由于中性Ne原子具有較強的電子關(guān)聯(lián)效應(yīng),我們細致探究了電子關(guān)聯(lián)效應(yīng)對中性Ne原子電子碰撞激發(fā)過程的影響。為此,系統(tǒng)研究了各種碰撞能時中性Ne原子基態(tài)2p6 1S0及亞穩(wěn)態(tài)2p53s 3P2到2p53l(l=s,p,d)精細能級的電子碰撞激發(fā)過程,以及分析了電子關(guān)聯(lián)效應(yīng)對靶態(tài)能級、輻射躍遷幾率及其電子碰撞激發(fā)截面的影響。結(jié)果表明,電子關(guān)聯(lián)效應(yīng)對低能區(qū)的碰撞激發(fā)截面的影響尤其顯著,靶態(tài)計算中考慮更多來自高激發(fā)態(tài)的電子關(guān)聯(lián)后,會導(dǎo)致低能區(qū)的碰撞激發(fā)截面降低,并在一定程度上消除與實驗測量結(jié)果的偏差。對于2p53s和2p53p的激發(fā)態(tài),本文在關(guān)聯(lián)模型B下的計算結(jié)果與以往的實驗和理論符合的比較好。但是,對2p53d的激發(fā)態(tài),不同理論結(jié)果之間存在較大偏差需要實驗和理論研究的進一步檢驗。第四章我們系統(tǒng)計算了Ti~(2+)離子從3d2 3F2、3、4到激發(fā)組態(tài)3dnl(n5,l4)和3d5l’(l’=s,p)精細結(jié)構(gòu)能級電子碰撞激發(fā)截面。并將我們的計算結(jié)果與已有的實驗結(jié)果比較,我們計算的結(jié)果和實驗結(jié)果符合的很好。第五章主要分為三個部分:(1)系統(tǒng)計算了類鋰Si11+、S13+、Ar15+、Ti19+、Fe23+、Ge29+離子基態(tài)1s22s 2S1/2到激發(fā)態(tài)1s2p2 2P3/2、1s2s2p(3P)2P3/2、1s2p2 2D5/2、1s2s2p(1P)2P3/2、1s2p2 2D3/2和1s2s2p(3P)4P3/2電子碰撞激發(fā)磁量子能級截面和總截面,利用磁截面和極化度計算公式進一步計算了a、j、k、q、s和u線輻射光極化度。我們討論了Breit相互作用對碰撞激發(fā)總截面、磁截面及退激發(fā)輻射譜線極化度的影響。結(jié)果表明:Breit相互作用對總截面影響很小;對激發(fā)態(tài)1s2p22P3/2、1s2p2 2D5/2、1s2p2 2D3/2磁量子能級碰撞截面影響也很小;對激發(fā)態(tài)1s2s2p(3P)2P3/2、1s2s2p(1P)2P3/2和1s2s2p(3P)4P3/2磁量子能級碰撞截面影響較為明顯;Breit相互作用對a、j、k線輻射光極化度影響很小;對于q、s和u線,Breit相互作用的貢獻在精確計算相應(yīng)極化度時不能忽略,并且考慮Breit相互作用使其極化度減小。通過和已有的理論和實驗結(jié)果比較,我們計算的結(jié)果與現(xiàn)有的結(jié)果有很好的一致性。(2)研究了類氦離子基態(tài)KLL的雙電子復(fù)合過程。詳細計算了共振俘獲雙激發(fā)態(tài)的磁量子能級截面和總截面及a、j、k、q、s和u線輻射光極化度。(3)研究了Breit相互作用對類鋰高Z體系,如類鋰Pr56+、W61+、Hg75+和U89+離子基態(tài)1s22s 2S1/2到激發(fā)態(tài)1s2s2p(3P)2P3/2、1s2s2p(1P)2P3/2、和1s2s2p(3P)4P3/2電子碰撞激發(fā)過程以及退激輻射光q、s和u線極化度的影響,重點討論了Breit相互作用對碰撞截面的影響,以及Brei相互作用和E1-M2量子干涉對輻射光q、s和u線極化度的影響。結(jié)果表明對于高Z體系,Breit相互作用對總截面的影響較小,而對磁量子能級碰撞截面以及相應(yīng)輻射光極化度的貢獻非常大。對于輻射光極化度,Breit相互作用和E1-M2量子干涉對退激輻射光的極化度的影響均表現(xiàn)為退極化行為。
【學(xué)位授予單位】：西北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P144

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本文編號：1323839