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Bi^(80+)辐射复合过程的计算

物理学报 2005年第6期54卷 2625-2632页

作者：曾思良逄锦桥李萍李月明颜君王建国北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100080

基于Dirac_Slater自洽场方法,计算了Bi79+离子从低能到高能的光电离截面以及其逆过程Bi80+的辐射复合截面;分析了Kramers公式的适用性;考察了多极效应、相对论效应在不同能区对辐射复合截面的影响;计算了Bi80+离子在电离阈值附近的辐射... 详细信息

基于Dirac_Slater自洽场方法,计算了Bi79+离子从低能到高能的光电离截面以及其逆过程Bi80+的辐射复合截面;分析了Kramers公式的适用性;考察了多极效应、相对论效应在不同能区对辐射复合截面的影响;计算了Bi80+离子在电离阈值附近的辐射复合截面和辐射复合速率系数,考察了自由电子分布函数及电子的温度变化对速率系数的影响,并将计算结果同高精度的储存环合并束实验进行了对比.

关键词：多极计算辐射复合光电离 Bi离子相对论效应等离子体

高离化态金离子的辐射复合及其退激发过程的理论研究

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物理学报 2010年第6期59卷 3871-3877页

作者：桑萃萃王永军万建杰丁晓彬董晨钟西北师范大学物理与电子工程学院兰州730070

利用基于多组态Dirac-Fock方法的程序包GRASP92和RATIP以及最新发展的RERR06程序,详细计算了高离化态金离子(类镍Au51+、类铜Au50+和类锌Au49+)俘获一个自由电子到nl(n=4—8,l=0—3)壳层的辐射复合谱以及相应的辐射退激发谱.理论计算的... 详细信息

利用基于多组态Dirac-Fock方法的程序包GRASP92和RATIP以及最新发展的RERR06程序,详细计算了高离化态金离子(类镍Au51+、类铜Au50+和类锌Au49+)俘获一个自由电子到nl(n=4—8,l=0—3)壳层的辐射复合谱以及相应的辐射退激发谱.理论计算的辐射复合谱很好地重现了实验谱.研究结果表明:对类镍Au51+、类铜Au50+和类锌Au49+而言,将一个自由电子俘获到n=4壳层的概率最大;在辐射复合过程之后,处在n=4壳层的俘获电子的辐射退激发谱线最强,并且体现了整个辐射退激发谱的主要特征.

关键词：多组态Dirac-Fock方法辐射复合辐射退激发

类氢U^91＋离子的辐射复合及其辐射退激发过程的理论研究

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物理学报 2009年第4期58卷 2358-2363页

作者：王永军万建杰丁晓彬董晨钟马新文王建国吴勇西北师范大学物理与电子工程学院兰州730070 中国科学院近代物理研究所兰州730000 北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100088

基于多组态Dirac-Fock理论方法,利用GRASP92和RATIP以及在此基础上最新发展的RERR06程序,对类氢U91+(1s)离子的辐射复合截面以及辐射退激发过程进行了详细的理论研究.系统地计算了具有确定能量的连续电子被处于基态的类氢U91+(1s)离子... 详细信息

基于多组态Dirac-Fock理论方法,利用GRASP92和RATIP以及在此基础上最新发展的RERR06程序,对类氢U91+(1s)离子的辐射复合截面以及辐射退激发过程进行了详细的理论研究.系统地计算了具有确定能量的连续电子被处于基态的类氢U91+(1s)离子俘获到nl(1≤n≤8,0≤l≤6)轨道形成类氦U90+(1snl)离子的辐射复合截面,并研究了这些辐射复合末态退激发谱的相对强度.研究发现,类氢U91+(1s)离子辐射复合到不同轨道的截面随其主量子数的增大而显著减小;同时,辐射复合末态的退激发对Kα谱线的相对强度有重要影响.

关键词：辐射复合多组态Dirac-Fock理论方法辐射退激发

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Bi^(80+)辐射复合过程的多极计算

原子与分子物理学报 2004年第B04期21卷 121-123页

作者：曾思良逄锦桥李萍李月明颜君王建国北京应用物理与计算数学研究所北京100088

基于Dirac Slater自洽场方法 ,文中计算了Bi79+ 离子从低能到高能的光电离截面 ;研究了半经典类氢近似Kramer公式的适用性 ;考察了多极效应、相对论效应在不同能区对光电离截面的影响 ;计算了Bi80 + 离子在电离阈值附近的辐射复合截面... 详细信息

基于Dirac Slater自洽场方法 ,文中计算了Bi79+ 离子从低能到高能的光电离截面 ;研究了半经典类氢近似Kramer公式的适用性 ;考察了多极效应、相对论效应在不同能区对光电离截面的影响 ;计算了Bi80 + 离子在电离阈值附近的辐射复合截面和辐射复合速率系数。

关键词：多极计算辐射复合光电离

用于辐射复合与双电子复合实验的低能离子闪烁探测器

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原子核物理评论 2010年第3期27卷 296-299页

作者：孟令杰马新文刘惠萍岳珂张鹏举中国科学院近代物理研究所甘肃兰州730000 中国科学院研究生院北京100039

为了在CSRm的电子冷却器上进行辐射复合以及双电子复合实验,需要探测能量小于4MeV/u的离子,因此设计了新的置于超高真空环境的CsI(Tl)闪烁探测器,探测器采用的光电倍增管为R7525(Hamamatsu)。介绍了新闪烁探测器的结构,并对其进行了性... 详细信息

为了在CSRm的电子冷却器上进行辐射复合以及双电子复合实验,需要探测能量小于4MeV/u的离子,因此设计了新的置于超高真空环境的CsI(Tl)闪烁探测器,探测器采用的光电倍增管为R7525(Hamamatsu)。介绍了新闪烁探测器的结构,并对其进行了性能测试。测试结果表明,该探测器对高、低能离子均有良好的响应,探测器的信号十分明显。探测器的最高计数率可以达到106ions/s,并且探测器附近的真空度可达10-10Pa量级,能够满足辐射复合与双电子复合实验以及储存环对真空的要求,为今后在CSRm上进行复合实验打下了良好的基础。

关键词：辐射复合双电子复合 CsI(Tl)闪烁探测器低能离子 CSRm

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类氦离子在辐射复合中的光子角分布和极化

原子与分子物理学报 2006年第B4期23卷 4-6页

作者：沈天明陈重阳欧伟英王炎森复旦大学现代物理所上海200433

本文在偶极近似下，采用准相对论扭曲波近似方法系统得计算了10种类氯离子辐射复合到2P子壳层中发射光予的各向异性因子、角分布和极化，给出了各向异性因子的经验公式。

关键词：辐射复合各向异性因子角分布极化经验公式

Au^(q+)(q=53-47)激光等离子体的辐射复合速率系数

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原子与分子物理学报 2009年第3期26卷 508-512页

作者：蔡静易有根郑志坚易早颜君邱玉波湖南科技大学物理学院湘潭411201 中国工程物理研究院高温高密度等离子体物理国家重点实验室绵阳621900 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

辐射复合过程在超组态碰撞辐射(SCROLL)模型中真实模拟非局域热动力学平衡(non-LTE)高Z材料Au激光等离子体M带谱5f-3d跃迁中各种复杂离子的电离态特性是一个主要过程.基于准相对论多组态Hartree-Fock理论和扭曲波近似,采用组态平均的方... 详细信息

辐射复合过程在超组态碰撞辐射(SCROLL)模型中真实模拟非局域热动力学平衡(non-LTE)高Z材料Au激光等离子体M带谱5f-3d跃迁中各种复杂离子的电离态特性是一个主要过程.基于准相对论多组态Hartree-Fock理论和扭曲波近似,采用组态平均的方法,从头计算了金M带类铁金离子-类锗金离子的辐射复合速率系数,计算过程中包含了大量的单激发和双激发态,结果表明高Z元素由于自电离能级的广泛分布和复杂的级联效应,致使高Z元素的辐射复合系数不同于低Z元素的,其计算结果可用来模拟Au的激光等离子体M带5f-3d跃迁的平均电离度和电荷态分布及能级布居数.

关键词：辐射复合类铁金离子-类锗金离子速率系数

量子光电池中辐射复合的量子调控对光电转换效率影响

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量子光电池中辐射复合的量子调控对光电转换效率影响

作者：陈镜伊昆明理工大学

学位级别：硕士

光伏器件中光生激子输运过程各种本征逆向损耗所导致的Shockley-Quisser效率极限是其低成本、广泛应用瓶颈,例如基尔霍夫辐射损耗、不能充分吸收的低能光子、热化损失、卡诺损耗和激子在运输过程中激子辐射复合等。本文从光伏电池这个... 详细信息

光伏器件中光生激子输运过程各种本征逆向损耗所导致的Shockley-Quisser效率极限是其低成本、广泛应用瓶颈,例如基尔霍夫辐射损耗、不能充分吸收的低能光子、热化损失、卡诺损耗和激子在运输过程中激子辐射复合等。本文从光伏电池这个宏观器件抽象出光与物质相互作用的理论模型,围绕如何抑制辐射复合、增加低能光子吸收率实现高效光电转换的目标开展工作。具体如下:1、研究了含有三个电子捐体的量子光电池系统中辐射复合的调控机制。考虑三电子捐体间是否存在耦合情况下,研究了外界环境温差、带隙差以及耦合强度对辐射复合的影响。结果表明:（1）三电子捐体间未耦合的条件下,外界环境温差、捐体之间能隙差对辐射复合率具有抑制调控作用,但捐体与受体之间的能隙差具有促进作用。而在耦合条件下,温差、捐体与受体之间的能隙差对辐射复合率具有促进机制,但捐体之间能隙差具有抑制辐射复合率的作用。（2）在三电子捐体间耦合条件下,激子辐射复合率普遍小于未耦合条件下的激子辐射复合率。且在室温下,耦合强度越大辐射复合率越小,缘于较大的耦合强度可增大量子干涉效应;这表明量子干涉效应可在调控辐射复合中发挥重要作用。2、研究了量子干涉效应对量子光电池中的激子辐射复合率的调控机制。讨论了不同能级跃迁间产生的Fano干涉、捐体分子和受体分子之间的能隙差与吸收的光子波长对激子辐射复合的影响机制。研究表明:（1）当能级之间跃迁速率接近相等时Fano干涉时最强,最大限度地抑制辐射复合率。（2）当捐体分子与受体分子之间的能隙较小,光生激子的输运效率较高,辐射复合率的抑制效果也较好。（3）因吸收的短波光子能激发较高动能的光电子,它们能更快地输运到外部负载端;此时激子辐射复合率较低。3、研究了量子点光电池中带隙能的大小对其量子效率和光电转换效率的调控机制。考虑到成熟的掺杂技术可以有效地吸收低能太阳光子,采用以多能级光与物质作用系统模拟了掺杂的量子点太阳能电池,讨论了可见光谱[0.5e V,1.25e V]范围内的光子对该系统的量子效率和光电转换效率的贡献。结果表明:（1）两个子带的能级结构可以吸收更多低能光子,能最大程度提高量子点光电池的量子效率和光电转换效率;但较高的环境温度会影响光生载流子输运效率。（2）比较两个不同带隙能对系统的量子效率贡献,结果表明:较窄的下带比上带更多地吸收低能光子,从而产生出更多的载流子输出到负载端,系统的量子效率较大。（3）在相同的吸收谱区内,该系统所获得的光电转换效率远高于Shockley-Quisser效率极限,且室温下的光电转换效率峰值要比Luque和Marti获得的63%光电转换效率还要大。4、研究了量子干涉对简并/非简并双子带量子点光电池系统光电转换效率的影响。考虑含有两个子带的量子点光电池系统,讨论了它们在简并与非简并情况下的能带间的量子干涉对光电转换效率的调控效果。结果表明:（1）在量子点光电池系统含有两简并的中间能级条件下,上带隙间较强的量子相干效应对系统光电转换效率起积极作用,而下带隙间的量子相干效应却对光电转换效率产生消极影响;布居在中间能级上的光生载流子寿命对光电转换效率有着线性影响。（2）两中间子带处于非简并条件下,该量子点光电池系统的光电转换效率比简并情况下要小,说明简并的中间带隙更有益于系统的光电转换效率。以上结果表明,对量子点光电池中激子辐射复合实施量子调控和充分利用带隙间产生的量子干涉效应,能光生激子实施精准调控、可以有效地提高光电转换效率。这对于逐步实现量子点光电池的按需设计目标具有积极的理论意义;对提升我国光伏产业的整体竞争力也具有积极的意义。

关键词：光电转换效率辐射复合中间能级耦合强度

高离化态离子的精细结构以及光电离和辐射复合过程的相对论理论研究

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高离化态离子的精细结构以及光电离和辐射复合过程的相对论理论研...

作者：万建杰西北师范大学

学位级别：硕士

原子结构和原子光谱以及各种碰撞过程是原子物理学研究领域中一个重要的研究方面,它在解释和预言X射线激光的发射机制、分析实验室等离子体和天体等离子体的热动平衡以及进行受控核聚变实验等各方面都具有非常重要的现实意义。本文利用... 详细信息

原子结构和原子光谱以及各种碰撞过程是原子物理学研究领域中一个重要的研究方面,它在解释和预言X射线激光的发射机制、分析实验室等离子体和天体等离子体的热动平衡以及进行受控核聚变实验等各方面都具有非常重要的现实意义。本文利用多组态Dirac-Fock(MCDF)方法,对高离化态离子的精细结构、光电离和辐射复合及其相关过程进行了系统的研究。第一章绪论主要介绍了本文工作所涉及的基本概念和研究背景;第二章主要详细介绍了本论文中用到的多组态Dirac-Fock(MCDF)方法以及辐射跃迁几率、光电离截面、辐射复合截面及其相关的原子数据的计算表达式;在第三章中,我们利用基于多组态Dirac-Fock理论方法发展起来的程序包GRASP92和新发展的处理辐射跃迁过程的程序REOS99,计算了类镍等电子系列离子(Z=45-95)的基组态3s3p3dS以及低激发组态3s3p3d4l,3s3p3d4l和3s3p3d4l(l=s,p,d,f)的能级及其向基态的M1,M2和E2禁戒跃迁几率。分析了高离化类镍离子在特定的原子序数范围内由于存在能级交叉而产生的强组态相互作用,解释了高离化类镍离子禁戒跃迁几率的反常变化现象,探讨了禁戒跃迁几率受强组态相互作用影响而变化的一般规律;在第四章中,我们以类钠Fe离子为例,利用最新的、基于GRASP92和RATIP程序包发展起来的RERR06程序首次系统地计算了Fe离子的1s,2s,2p以及3s各子壳层的电离能和相应的光电离截面,并在考虑弛豫效应的基础上统一处理了伴随主光电离的振激过程,随后又研究了其2p电子的光激发自电离现象;第五章以类氢U离子为例,利用RERR06程序计算了U离子的辐射复合截面,并研究了辐射复合后的退激发过程;第六章以类锂U离子为例,结合德国GSI的最新实验,我们着重研究了98MeV/u的U离子和N分子靶的碰撞过程中的辐射电子俘获(REC)过程。根据冲量近似,我们将辐射复合截面和N分子的康普顿轮廓进行卷积,得到了辐射电子俘获过程中的X射线谱,理论谱与实验谱具有很好的一致性,并从中可以确认出不同谱峰的来源。另外,我们还提出了一种细致方法来模拟辐射电子俘获(REC)过程后的辐射退激发级联(RDC)谱,并得到了一些有意义的结果;第七章给出本论文工作的总结与展望。

关键词：多组态Dirac-Fock(MCDF)方法组态相互作用精细结构光电离振激过程辐射复合康普顿轮廓辐射电子俘获辐射退激发级联