Cd+离子和类B离子电子碰撞激发过程的理论研究

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电子与原子(离子)的碰撞激发过程(EIE)的研究是原子物理学的重要组成部分,其中低剥离度离子的碰撞激发特性问题是目前理论原子物理学的难点问题之一,许多较为成熟的理论方法、程序在解决低剥离度离子的电子碰撞激发问题时发现理论计算结果与实验测量结果并不能很好地吻合;高离化态离子的电子碰撞激发问题是目前原子物理学的热点问题之一,同时也是等离子体环境中非常常见的物理学过程,另外,高离化态离子的相关物理学过程对高阶效应的影响非常敏感,在研究高离化态离子的相关过程时往往会得到一些有趣的结果。因此,低剥离度离子、高离化态离子的电子碰撞激发问题的研究近些年成为了理论原子物理学研究的热门领域。本文利用基于多组态Dirac-Fock(MCDF)方法的Grasp92程序以及基于全相对论扭曲波(RDW)方法最新发展的REIE06程序,详细开展了如下工作:  1.在低剥离度离子的电子碰撞激发方面,我们详细研究了Cd+离子基态到较低激发态电子碰撞过程。为了更好地从电子关联的角度讨论电子关联效应对相关碰撞激发过程的影响,我们分别详细地讨论了价—价关联、实—价关联对电子碰撞激发截面和退激辐射光子极化度的影响。我们发现价—价关联对Cd+离子较低激发态相应碰撞激发过程的影响非常小,最大不超过5%,可以忽略不计;实—价关联对电子碰撞激发截面的影响非常大,特别是在低能碰撞部分(<10eV),实—价关联的结果与单组态相比降低了大约50%—67%,在高能碰撞部分(>80eV),实—价关联效应不是特别显著,但与单组态的结果相比,还是降低了15%,然而对于退激辐射光子极化度,实—价关联效应的影响同样是可以忽略的。  2.在高离化态离子的电子碰撞激发方面,我们详细研究了Breit相互作用对类硼等电子序列离子电子碰撞激发截面和退激辐射光子极化度的影响。该部分工作中,我们系统地研究了Breit相互作用对类硼等电子序列离子基态2s到2p激发的影响以及1s到2p激发的影响,具体为Breit相互作用对类B等电子序列离子1s22s22p1/2到[(1s22s2p1/2)02p3/2]3/2、[(1s22s2p1/2)12p3/2]5/2、[(1s2s22p1/2)02p3/2]3/2、[(1s2s22p1/2)12p3/2]5/2电子碰撞激发截面和退激辐射光子极化度的影响,我们发现, Breit相互作用对2s到2p激发的总截面的影响非常小,可以忽略不计,但是对1s到2p激发的总截面的影响非常大,并且这种影响随着原子序数以及入射电子能量的增加更为显著;同时,对于相应的退激辐射光子极化度,Breit相互作用对2p到2s退激辐射光子极化度的影响是可以忽略的,而对2p到1s的退激辐射光子极化度的影响却非常明显,这与双电子复合类似过程的退激辐射光子的极化特点[Phys. Rev. A91,042705(2015)]有着明显的差异。
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