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高离化态硫离子束箔光谱的理论分析

作　者: 黄良育
导　师: 董晨钟
学　校: 西北师范大学
专　业: 原子与分子物理
关键词: 束箔光谱技术 HFR方法高离化态离子能级加权振子强度
分类号: O562
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 45次
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内容摘要

高离化态离子的研究对原子结构、核结构、基本粒子理论的研究和检验,以及对天体、聚变等各类等离子体的研究和诊断都有着重要作用。其辐射谱中不仅包含着反映等离子体重要信息的大量参数(如电荷态分布及X射线辐射极化等),而且为实验室和天体等离子体的研究提供了一个非常重要且有效的诊断工具。束箔光谱技术是产生高离化态离子的一种重要的实验方法,具有激发程度高和激发时间短等特点,已被广泛应用于研究各种元素的不同离化态离子光谱。许多研究表明,星体和行星体的光谱中都存在不同电离度硫离子的光谱,硫离子光谱的识别对天体光谱的研究极为重要。因此,本论文在分析硫的束箔光谱的基础上,利用包含准相对论的Hartree?Fock(HFR)方法,对高离化态硫离子S8+–S13+的能级、电偶极跃迁谱线的波长及相应的跃迁振子强度进行了系统的理论研究,并对S10+离子的相关原子参数进行了详细的计算。在本论文中,首先介绍了本文工作中所涉及的研究背景、高离化态离子在实验和理论方面的研究方法。第二章主要介绍了本论文中用到的相对论的Hartree?Fock(HFR)方法的相关理论、振子强度的计算及高斯展宽的相关知识。在第三章中,主要介绍了束箔的实验原理、实验设备及束箔光谱技术的特征。第四章是硕士期间所做的工作,在调研硫元素不同离化态离子在实验和理论方面的研究现状的基础上,通过考虑组态相互作用,利用基于相对论的Hartree?Fock (HFR)方法的Cowan程序包对高离化态硫离子的能级、150-500?波段范围内的电偶极跃迁谱线的波长及对应的加权振子强度等相关原子参数进行了计算,并对束箔光谱进行谱线识别。在此基础上,利用两种组态模型详细计算了S10+离子n=2和n=3组态的能级等大量相关原子数据,分析了不同组态对原子参数的影响。论文最后给出了本工作的总结及对未来工作的展望。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章前言  9-17
  1.1 高离化态离子简介  10-11
  1.2 高离化态离子的研究  11-14
  1.3 本论文的研究内容及基本结构  14-15
  参考文献  15-17
第二章理论方法  17-28
  2.1 准相对论的Hartree-Fock(HFR)方法  17-21
    2.1.1 Hartree-Fock 方程  17-19
    2.1.2 Harteee-Fock 方程的求解  19-20
    2.1.3 相对论修正  20-21
  2.2 组态相互作用  21-23
  2.3 Slater-Condon 标度因子  23-24
  2.4 加权跃迁几率和振子强度的计算  24-27
  参考文献  27-28
第三章高离化态硫离子束箔光谱分析  28-41
  3.1 引言  28-29
  3.2 理论计算  29-30
  3.3 结果与讨论  30-34
    3.3.1 S~(8+)离子谱线的识别  30-31
    3.3.2 S~(9+)离子谱线的识别  31-32
    3.3.3 S~(10+)离子谱线的识别  32-33
    3.3.4 S~(11+)离子谱线的识别  33
    3.3.5 S~(12+)离子谱线的识别  33-34
    3.3.6 S~(13+)离子谱线的识别  34
  3.4 小结  34-39
  参考文献  39-41
第四章总结和展望  41-43
附录I 类碳-硫离子的能级表  43-50
附录II 类碳-硫离子的部分跃迁谱线的波长、gf 和  50-55
附录III 硕士期间的研究工作  55-56
致谢  56

高离化态硫离子束箔光谱的理论分析

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