Введение к работе
Актуальность темы. Дважды возбужденные состояния (ДВС) атомов и ионов изучают как теоретически, так и экспериментально. Изначально эти состояния получались в результате электронной, фотонной и ионной бомбардировки атома мишени и представляли собой низколежащие ДВС, у которых главные квантовые числа хотя бы одного электрона малы. В последние годы удалось исследовать экспериментально ДВС с большими главными квантовыми числами обоих электронов. В этом случае использовалось двухступенчатое лазерное возбуждение или процессы двойного возбуждения при столкновении многозарядных ионов с атомами. Кроме этого ДВС двухэлектронных атомов привлекают значительное внимание, как одна из наиболее фундаментальных систем с автоионизационным распадом. Автоионизационные состояния играют важную роль при электронном ударе, столкновениях между многозарядными ионами и атомами или поверхностью.
Работа выполнена по темам "Энергетика - 01" и "Кварк" лаборатории 01 ИРФХП НАН Беларуси.
Целью настоящего исследования является получение
спектральных характеристик высоколежащих ДВС
многозарядных гелиеподобных ионов. Особое внимание будет обращено на зависимости энергий и вероятностей переходов от квантовых чисел, включая полный угловой момент L.
Научная новизна работы заключается в следующем:
-
В работе впервые получены аналитические выражения для коэффициентов смешивания и волновых функций для высоколежащих ДВС с произвольным значением углового момента в нерелятивистском приближении.
-
Получены приближенные аналитические формулы для энергий и изучена вращательная структура ДВС вплоть до значений углового момента L<1. Проведена систематика спектров дважды возбужденных состояний с произвольным значением углового момента и уточнены формулы для средних значений физических величин ДВС.
3. Найдены простые правила отбора для дипольных и квадруполъных переходов между высоколежащими ДВС, примыкающими к нижнему краю комплексов.
Научная и практическая значимость диссертационной работы заключается в том, что представленные аналитические выражения позволяют быстро идентифицировать спектры высоколежащих ДВС, в отличие от традиционных методов, требующих трудоемких и дорогостоящих расчетов. Аналитические выражения энергий и правила отбора для расшифровки спектров ДВС могут быть использованы в лаборатории 01 ИРФХП, кафедрах спектроскопии и атомной физики БГУ, лаборатории химической физики АШС ИТМО, при исследовании сечения возбуждения методом протяженных пересекающихся пучков в МЭИ (Россия).
На защиту выносятся следующие положения:
-предложенный метод расчета позволяет находить аналитические решения для волновых функций и энергий дважды возбужденных состояний двухэлектронной системы в зависимости от квантовых чисел, включая собственное значение оператора полного углового момента;
-найденные в аналитическом виде выражения для спектральных характеристик - энергий переходов, углового распределения электронной плотности дважды возбужденных состояний - свидетельствуют о существовании серий вращательного типа в спектрах дважды возбужденных состояний многозарядных ионов, а также о двух типах пространственной корреляции;
-найденные правила отбора для дипольных и квадруполъных переходов между дважды возбужденными состояниями позволяют выделить главные каналы радиационного распада.
Личное участие автора в совместных работах. Основная часть аналитических результатов получена автором, также как и все численные расчеты, которые проведены ей с использованием оригинальных программ. Использована методика, предложенная ранее соавторами публикаций по теме диссертации Дмитриевой И.К. и Плиндовым Г.И. для описания S и Р состояний, которая
была обобщена автором на высоколежащие ДВС многозарядных ионов с произвольным значением суммарного углового момента. Постановка задач, анализ и интерпретация полученных результатов осуществлялись совместно с Дмитриевой И.К. и Плиндовым Г.И. - соавторами работ [1-5].
Апробация результатов диссертации. Результаты работы докладывались и обсуждались на IV Международной школе-семинаре "Nonequilibrium processes and their applications" (Минск, 1998).
Основные результаты исследований опубликованы в двух журнальных статьях [1, 2], двух препринтах [3, 4] и тезисах доклада [5]. Общее количество страниц опубликованных материалов - 82 с.
Диссертация состоит из Введения, Общей характеристики работы, 5 Глав, Заключения и Приложения. Она содержит 17 рисунков, 27 таблиц, 116 библиографических ссылок. Полный объем диссертации составляет 101 страницу.
