Введение к работе
Актуальность темы. Спектры многозарядных ионов являются основным источником информация о физических процессах в высокотемпературной плазме, включая термоядерную и астрофизическую. Зто определяет больпуо практическую значимость экспериментальных и теоретических исследований многозарядных ионов. В то же время исследование спектрсз мкогоэарядных ионов дзет новые возможности для проверки квантовой теории, и особенно квантовой электродинамики, з сильном внегнем поле, что придает фундаментальный характер таким исследованиям [1].
3 связи с возросшими возможностями астрофизических и лабораторных исследований многоаарядных ионов о последние голы стали актуальными прецизионные расчеты сверхтонкого расщепления в там« системах. Так, в [2) указывается, что наблюдение миллиметровых радиолиний, отвечажг.их переходам между подуровнями сверхтонкой структуры Ul -подобных ионов О і < ЗО ( 2. - заряд ядра), и особенно иона S1 ?егі\ могло бы стать новым методом исследования горячен астрофизической плазмы. При этом условия наблюдения таких переходов требует точности предсказания длины волны не хуке 0.<ц?« Экспериментальные исследования сверхтонкой структури очень высокозарядках ионов ведутся в последние годы а Дарматадте, Недавно [3 } были представлены результаты измерений сверхтонкого расщепления основною состояния водородоподобногэ висмута ,ъ Ы lv о относительной точностью 10 .
Для достижения указанной точности в расчетах сверхтонкой структуры (СТС) многозарядкых ионов необходим последовательный учат релятивистских, ядерных и КЭД эйектсв. Это возможно только в рамках последовательной квантовоэлектродинамиче-ской (КЭД) теории. Такая теория для Ul -подобных многоза-рядчых ионов v является предметом настоящей работы.
Целью диссертационной работа является развитие квантово-злектродинамичеокого подхода к расчету поправок к СТС уровней энергии Li -подобных многозарядных ионов, его применение для расчета поправок на межэлектроннсе взаимодействие к сверхтонкой структуре, а также вычисление длин волн перехода между компонентами СТС целого ряда L't -подобных ионов о
-t-
учеюм поправок на межзлектронное взаимодействие, ядерных и КЭД поправок.
Научная новизна. В диссертации впервые предлагается общий квантовоэлектрсдинамический подход к вичислений поправок к СТС Uv. -подобных многозарядных ионов. В рамках этого подхо-да впервые выполнен точный релятивистский расчет поправок на мвйэлектронное взаимодействие к СТС литиеподобних ионов в первом порядке по І/ 2 , а также найдені; низшие коэффициенты разложения этих поправок в ряд по ы2 , Расчет длин волн перехода между компонентами СТС целого ряда элементов выполнен о учетом поправок на межэлектронное взаимодействие, ядерных и КЭД поправок. В работе получено аналитическое выражение для релятивистской кулоновской функции Грина с учетом конечного размера ядра.
Научная и практическая ценность. Развиваемый в диссертации кнактовоэлектродинамичеокий подход к расчету поправок к СТС Ы -подобных мчогоаарядных ионов, а также выполненный расчет поправок на межэлектронное взаимодействие к СТС позволяет повысить точность теоретических расчетов сверхтонкого расщепления.
Найденные коэффициенты разложения по степеням Л і поправок на межэлектроккое взаимодействие к сверхтонкой структуре литиеподобних ионов позволяют использовать простую аппро-кеимационну» Формулу для этих поправок при Ъ < 35.
Вычисленные длины волн перехода между уровнями сверхтонкой структуры литиеподобних ионов целого ряда элементов могут служить ориентиром для астрофизических ( 2 4 30) и лабораторных ( W5 hi
Полученное в работе аналитическое выражение для релятивистской кулоновской функции Грина о учетом конечного размера ядра может быть использовано для расчетов поправок на конечный размер ядра к сверхтонкой структуре, лэмбовскому сдвигу и другим аффектам.
Апробация работы и публикации. Результаты диссертации докладывались на семинаре по проблемам релятивистской теории атома (Одесса, 1986), на Всеоо»эном семинаре по теории атомов и атомных спектров (Тбилиси, І9Б8), на Всесоюзном семинаре по атомной спектроскопии (Ростов-Великий, 1990), на Советско-
британском симпозиуме по многозаряднын ионам (Москва, 1991), на Европейской конференции по.атомной и молекулярной физике / * ЕСАМР/ (Рига, Латвия, 1992). Основные результати работы опубликованы в трех статьях и тезисах двух докладов, приведенных в конце автореферата.
Структура и объем диосестащга. Диссертация состоит из ваз-дем-я, четырех глав, заключения, двух приложений и содержит 104 страницы машинописного текста, включая 3 риоунка, ч таблица и описок литературы иа 90 наименований.
