高电荷态离子和中性原子光谱研究

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1、摘要本论文包括高电荷态离子禁戒跃迁的实验和理论研究，以及荧光灯管内中性原子的光谱实验研究。高电荷态离子相关物理的研究是一门颏的学科，关系到许多学科。它对原子结构、核结构、相对论、量子电动力学、基本相互作用的研究和检验，以及对天体、聚变等各类等离子体的研究和诊断都很重要。例如，基于好的原子波函数不但应该准确预言允许跃迁几率，同时也应该准确预言禁戒跃迁几率，所以通过对禁戒跃迁的研究，可以更严格的检验原子结构理论。而许多禁戒跃迁谱线的相对强度又受等离子体温度和电子密度的影响，允许跃迁与禁戒跃迁谱线的强度比值可以作为局部等离子环境的标示。一个有效的

2、等离子诊断，需要对禁戒跃迁有充分的掌握。所以禁戒跃迁的实验研究不但为原子结构的理论研究提供必不可少的实验依据，同时也为等离子体物理，天体物理和核物理等研究领域提供必要的数据，对可控核聚变发展研究以及高功率短波长激光器研制更有着极其重要的意义。本文主要是研究n=3，An=0的禁戒跃迁谱线，特别是类硅离子从五重态跃迁到三重态产生的谱线。因为类硅离子外层有4个价电子，要考虑的情况较复杂，目前无论是理论上还是实验上给出的这类离子的数据还不够多。据我们所知，近期主要有两篇关于3J23P23只：一3s3p”最禁戒跃迁等电子系列趋势研究的文章发表，它们用

3、的都是束箔光谱学(BFS)方法，但给出了截然不同的等电子趋势。在理论方面，目前主要的两个相关等电子系列理论计算，给出的结果和实验也存在不相符的地方。在这种背景下，我们从实验和理论两方面展开了工作。在实验方面，我们在国际上用束箔光谱方法首次对类硅Rh(Z=45)离子的3J13P23鼻：一3s3p”S，这两个禁戒跃迁谱线进行了研究。之所以选Rh离子，是冈为已做的研究基本集中在z<50区域，且研究的最重的元素是Mo(z=42)；而在Z>50区域．已研究的元素只有xe(z=54)和Au(z=79)，Rh位于这两者之间，可以成为联系这两部分的研究的桥

4、梁，这对判断等电子系列趋势在z，50的行为是很关键的。在理论方面，我们采用MCDF(Multi．ConfigurationDirac．Fock)的Grasp(GeneralpurposeRelativisticAtomicStructurePackage)程序包对类硅zn，Kr'zLNb，Mo，Rh，Xe，Au离子的3s23p23只2—3s3p”S2跃迁能级进行了计算．计算中聚用逐次基矢展开方法，从而较好的考虑了4个价电子之间的关联作用，得到了缀好的收敛结果。通过我们实验和理论两方蕊的研究，指出错误的等电予系弼趋势，基本支持了勇一个等电予系

5、列趋势。本论文包括的男一项工作是荧光灯内中性原予光谱学的研究。这项研究是本人作为交换学生在瑞热完成的，项掰由欧共体资助，目标为寻求照适合人类健膝，吏萤辘靛照明瑁磊。强蘸雳豹都蹩禽Hg懿荧光灯，疫弃熬汀鬻对嚣境造藏了污染，同时现在居家和办公室用的荧光灯无论是盥色指数还是色温都较高，不刹予眼睛的保护和人们在紧张的生活厝的放松。对荧光灯的研究就照为了寻求更好的照嚼毙源，鞋爨护环壤，节謇毫麓，诖太弱基耄黧活雯豁适，鸯着强大豹应掰赞值。谯该部分工作中，我们主要研究在不同Hg禽爨条件下，灯管内各惰性气体孛瞧蒙予谱线强度弱交位，蒡显瓣荧毙灯骛不嗣绽霍蕊谱

6、线送行7毙较。关键溺：毫电芬态褰予，禁残跃迁，MCDF，类疆离子，等龟予系爨，CCD，撩入射光谱仪，寿命测艇，荧光AbstractThispaperincludesthreeparts：theexperimentalandthetheoreticalstudiesforintercombinationlinesinhi曲lychargedions(HCt)，andtheexperimentalstudyonspectraofneutralatomsinflorescentlighttube．Thestudyontherelevantphys

7、icsofHCIisanewsubject。Itisnotonlyveryimportantforthestudyandtestofatomicstructure，nuclearstructure，theoryofrelativity,quantumelectrodynamics(QEmandelementaryinteractionbutalsoverycrucialforthestudyofastronomyandplasmadiagnostics。Sinceanincercombinationlineisdirectlycausedb

8、ythemixingofstatesandtheoreticaltransitionprobabilitiesareverysensitivetOthequalityofthew