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驻波场中原子的跃迁速率与所受辐射压力的关系

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物理学报 1993年第10期42卷 1587-1594页

作者：陈徐宗刘亮王育竹中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学(联合)开放研究实验室上海201800

从二能级原子的密度矩阵运动方程出发,研究了原子在驻波场中的受激吸收速率、受激辐射速率和辐射压力的对应关系,提出了在驻波场中原子所受的辐射压力由受激吸收力和受激辐射力构成。此观点可以推广至N个行波场和原子相互作用的情况。

关键词：驻波场原子跃迁速率辐射压

半导体中多光子吸收跃迁速率的全量子理论分析

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光子学报 1993年第5期22卷 157-165页

作者：程昭徐大纶

热稠密等离子体中电子动态关联对电子碰撞过程与跃迁速率的影响

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热稠密等离子体中电子动态关联对电子碰撞过程与跃迁速率的影响

作者：张平国防科技大学

学位级别：硕士

热稠密等离子体中跃迁速率的研究具有十分重要的意义,理论上,细致地研究跃迁速率可以将原子物理与统计物理结合起来,探索复杂体系下的物理规律。实践上,跃迁速率将直接决定等离子体的电荷态分布,进而影响等离子体的物质状态方程、辐射... 详细信息

热稠密等离子体中跃迁速率的研究具有十分重要的意义,理论上,细致地研究跃迁速率可以将原子物理与统计物理结合起来,探索复杂体系下的物理规律。实践上,跃迁速率将直接决定等离子体的电荷态分布,进而影响等离子体的物质状态方程、辐射不透明度以及非平衡等离子体的演化特性等。因此,研究热稠密等离子体中的跃迁速率对于基础科学、天体模型的建立以及高能量密度物理的实际应用都非常重要。热稠密等离子体的跃迁速率反映了体系中原子量子态跃迁的快慢,与电子和原子之间的非弹性碰撞过程,特别是电子碰撞电离过程的截面紧密相关。热稠密等离子体因其离子-离子间的耦合与电子-电子间的简并而成为研究的难点,在之前工作中,国防科技大学的金阳等人通过超网链(hypernetted-chain,HNC)近似下的电子-电子、离子-离子关联函数获得了原子的部分原子结构。本文在此基础上,利用Flexible-Atomic-Code(FAC)程序首先研究热稠密等离子体中电子-电子、离子-离子关联效应下原子能级的移动,并通过two-step Hartree-Fock-Slater 模型探讨了电离能下降(ionization potential depression,IPD)效应。电子碰撞电离截面是通过跃迁矩阵元进行计算,连续电子波函数的变化将对跃迁矩阵元产生重要影响,在热稠密等离子体环境中,由于碰撞过程中散射电子与周围自由电子以及离子的相互作用,散射电子具有动量弛豫效应,认为散射电子波函数在远离靶原子的过程中会发生衰减,其中衰减因子由Born-Mermin近似(BMA)得到,本文从唯象的角度出发,考虑了等离子体与散射电子之间的动态关联,从而研究电子碰撞电离过程。综合以上考虑,在电子温度为75 eV以及自由电子密度为3 × 1023 cm-3的Mg7+等离子体中,计算了电子与Mg7+离子的电子碰撞电离e+1s2s22p2 2P1/2-1s2s22p+2e的截面,发现IPD与散射电子波函数的衰减对电子碰撞电离截面提升了近一个数量级,与Berg等人的实验结果有很好的吻合。在计算IPD的过程中,考虑到等离子体中不同电荷态的分布,研究了Al等离子体中不同电荷态分布对IPD的影响,通过在局域热动平衡近似下由Saha方程给出离子电荷态丰度作为权重因子,对不同价态离子之间的关联函数进行加权平均,得到了平均的关联函数。发现对于更宽广的电荷态分布,单组份等离子体和平均关联函数下的结果之间差异更大。与固定密度不同温度下的IPD不同,等离子体密度对IPD影响很大。在温度为100eV时,当Z=5、6和7时,3.6 g/cm3的结果与实验结果以及其他模型非常吻合。而当Z增加到Z=8和9时,5.4g/cm3的结果和实验之间有很好的一致性。前面通过等离子体环境对原子结构的影响,并唯象地考虑了等离子体与散射电子之间的动态关联,进而研究了电子原子碰撞过程。为了从理论上严格的探讨等离子体环境对原子跃迁速率的影响。本文从等离子体的密度涨落关联出发,认为带电粒子密度涨落引起的库伦势场涨落会对原子跃迁过程产生重要贡献,由此进一步推导出跃迁速率的理论公式,其考虑了等离子体的动态关联与集体激发效应。以氢原子的1s-2s激发跃迁为例,在角度方向的解耦近似下,与传统Maxwell分布下计算的结果不同,当前的结果更加集中且整体位于Maxwell分布结果的中间,且受粒子数变化的影响要小得多。在温度为10 eV到50 eV之间的较低温时,增加密度,对于氢原子的跃迁速率并没有很大贡献,这是因为虽然电子密度增加了一个量级,但是相应的动态结构因子的差异变得更大了,弥补了密度变化带来的差异。而当体系温度升高时,动态结构因子之间的差异变得更小了,以至于增加密度对跃迁速率的贡献变大。

关键词：热稠密等离子体电子碰撞电离电离能下降动量弛豫集体激发电子动态关联跃迁速率

量子光场中二能级原子自发辐射跃迁速率的非微扰求法

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新疆大学学报（自然科学版） 1998年第3期15卷 41-43页

作者：杨祖慎王丽马卫平新疆大学物理系北京工业大学应用物理系

本文在相互作用表象及偶极近似下，利用非微扰方法求量子光场中二能级原子自发辐射的跃迁速率并讨论了结果的意义．

关键词：量子光场自发辐射跃迁速率非微扰求法

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碳原子3s-3p跃迁速率的测量

中国计量学院学报 2001年第1期12卷 45-49页

作者：薛生虎中国计量学院浙江杭州310034

文章运用直流壁稳弧等离子体辐射 ,运用最小二乘拟合技术将重叠谱线进行了分离 ,测量了碳原子 3s- 3p多重跃迁 14条谱线的原子跃迁速率 ,大多数结果与最新的理论计算值较吻合 .

关键词：碳原子跃迁速率最小二乘拟合

半导体中多光子吸收跃迁速率的全量子理论分析

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光子学报 1992年第1期21卷 1-10页

作者：程昭徐大纶王力鸣侯洵中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学技术国家重点实验室西安710068710068中山大学激光与光谱学研究所

本文从非线性光学中辐射跃迁速率的表达式出发,在全量子理论下,导出了半导体中任意阶多光子吸收跃迁速率的一般表达式。理论分析结果表明,n光子吸收跃迁速率与光强的n次方和n阶光子相干度成正比。本文在多能带及二能带理论模型下,对多... 详细信息

本文从非线性光学中辐射跃迁速率的表达式出发,在全量子理论下,导出了半导体中任意阶多光子吸收跃迁速率的一般表达式。理论分析结果表明,n光子吸收跃迁速率与光强的n次方和n阶光子相干度成正比。本文在多能带及二能带理论模型下,对多光子吸收跃迁速率的一般表达式进行了化简,并对非线性相互作用项对跃迁速率的贡献,作了讨论。

关键词：多光子吸收跃迁速率半导体

FeXX离子1s^(2)2s^(2)2p^(3)基组态能级结构和磁偶极跃迁参数的理论计算

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光谱学与光谱分析 2024年第3期44卷 693-698页

作者：李东垣欧阳品均索明月王浩王艺璇周书山胡木宏辽宁师范大学物理与电子技术学院辽宁大连116029 辽宁石油化工大学机械工程学院辽宁抚顺113005

原子光谱数据在天体物理探测、等离子体诊断等研究领域中具有重要的作用,准确可靠的原子光谱数据有助于深刻理解天体物理源的本质和等离子体的特性。以多电子的FeXX离子为研究对象,利用多组态相互作用Dirac-Fock方法完成了FeXX离子1s^(2... 详细信息

原子光谱数据在天体物理探测、等离子体诊断等研究领域中具有重要的作用,准确可靠的原子光谱数据有助于深刻理解天体物理源的本质和等离子体的特性。以多电子的FeXX离子为研究对象,利用多组态相互作用Dirac-Fock方法完成了FeXX离子1s^(2)2s^(2)2p^(3)基组态能级结构和组态内磁偶极跃迁参数的理论计算。以全相对论理论框架下的GRASP2K程序为计算基础,细致地考虑了多电子体系的相对论效应和电子关联效应,构建了规模适当、包含关键电子关联效应的相对论原子态波函数;在此基础上,利用微扰法处理Breit相互作用和量子电动力学效应,完成了FeXX离子1s^(2)2s^(2)2p^(3)基组态能级结构和磁偶极跃迁速率、谱线波长和加权振子强度等物理量的高精度理论计算。与现有的实验结果相比,计算得到的FeXX离子1s^(2)2s^(2)2p^(3)基组态各原子态激发能的相对误差范围为0.175%~0.457%,基组态内磁偶极跃迁速率的相对误差范围为0.441%~4.725%,二者都具有较好的精度。FeXX离子1s^(2)2s^(2)2p^(3)基组态内磁偶极跃迁谱线波长和加权振子强度的实验数据还存在大量空白,计算得到的谱线波长与已有的其他理论结果非常接近,二者之间最大差值仅为6.138 88?,希望该计算结果能够为光谱实验测量提供有价值的理论参考。通过该研究可以确定,全相对论多组态相互作用Dirac-Fock方法充分考虑了电子关联效应和相对论效应,适用于多电子体系结构、性质和跃迁行为的理论研究,该方法获得的高精度理论计算结果既可以满足储存环制备高离化原子的实验数据需求,也可以为光谱测量、天体物理、等离子体诊断、受控聚变等方面的相关研究提供可靠的参考数据。

关键词：多组态相互作用能级磁偶极跃迁跃迁速率

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原子在单色辐射作用下长时间内的行为研究

光子学报 2006年第6期35卷 932-934页

作者：刘月新湖南理工学院物电系岳阳414006

建立了原子在单色辐射作用下的模型,用微扰理论方法求解出原子处于两能级的几率·讨论了原子在单色辐射作用下长时间内的行为,得到了原子因辐射场的影响而变化的速率比能级的衰减速率大的情况下,原子在两能级间振荡,原子和辐射场相互作... 详细信息

建立了原子在单色辐射作用下的模型,用微扰理论方法求解出原子处于两能级的几率·讨论了原子在单色辐射作用下长时间内的行为,得到了原子因辐射场的影响而变化的速率比能级的衰减速率大的情况下,原子在两能级间振荡,原子和辐射场相互作用越强,辐射场能够与原子发生作用的频率区间越宽,而且原子在单色光长时间辐射作用下高、低能级跃迁的速率不随时间而改变的结论·

关键词：原子单色辐射作用微扰论跃迁速率

Am原子及其离子Am^(q+)(q=1～6)的K,L,M-X射线跃迁能和跃迁几率的理论研究（英文）

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原子核物理评论 2019年第1期36卷 111-117页

作者： N.J.Dalal 武中文丁晓彬颉录有董晨钟西北师范大学物理与电子工程学院甘肃省原子分子物理与功能材料重点实验室兰州730070

使用基于Dirac-Hartree-Fock方法的Grasp2K程序包,计算了Am原子及离子的K,L,M-X射线的跃迁能和跃迁速率。在计算中,包括了Breit相互作用、真空极化和自能等重要效应。目前研究结果与已有的其他实验和理论结果相对误差约为0.04%。此外,... 详细信息

使用基于Dirac-Hartree-Fock方法的Grasp2K程序包,计算了Am原子及离子的K,L,M-X射线的跃迁能和跃迁速率。在计算中,包括了Breit相互作用、真空极化和自能等重要效应。目前研究结果与已有的其他实验和理论结果相对误差约为0.04%。此外,我们还首次计算了从Am^(1+)到Am^(6+)离子的K, L, M-X射线的跃迁能和跃迁速率。相对于中性原子,来自低离化态的跃迁能相对于中性的相应跃迁线的能量仅有轻微的偏移,这反映出外层电子几乎不影响内壳层的跃迁性质。

关键词：镅 K,L,M-X射线跃迁能跃迁速率