Radiative recombination of twisted electrons with hydrogen-like heavy ions: Linear polarization of emitted photons
我们提出了一个理论研究的扭曲贝塞尔电子与最初的氢类(最后氦类)重离子的辐射复合。在我们的研究中,我们特别关注在电子捕获到地面$1s^2_{1/2}$离子态发射的X射线光子的线性偏振。特别强调的是放在如何影响这种极化的问题,如果入射的类氢离子本身的自旋极化。为了探索这样的“极化转移”,我们应用密度矩阵理论,并推导出斯托克斯参数的复合x射线的宏观电子和离子束之间的碰撞的现实情况。基于开发的一般方法的两个方案进行了讨论,在离子储存环的计划实验的兴趣。首先,我们展示了如何使用扭曲的电子可以授权的自旋极化离子束的诊断的已知方法,基于复合光的线性偏振的旋转。在第二种情况下,我们展示了如何与不均匀的强度和自旋模式的离子束的内部结构可以探测到的贝塞尔电子的捕获,携带不同的角动量值。
2021-08-24 physics.atom-ph
Chaos-induced enhancement of resonant multielectron recombination in highly charged ions: Statistical theory
基于混沌本征态的性质,发展了共振多电子复合的统计理论。多体态的能级密度随受激电子数的增加呈指数增长。当剩余的电子-电子相互作用超过这些能级之间的间隔时,本征态(如果这些态在连续谱中,则称为复合态或复合共振态)变成大量哈特里-福克构型基态的“混沌”叠加。这种情况发生在某些稀土原子和许多开壳层多电荷离子在激发过程中的电子复合。我们的理论描述了共振多电子复合通过双电子门口状态导致这种化合物的共振。结果是在包含几个复合共振的小能量间隔上平均的辐射俘获截面。在许多情况下,单独的共振在实验上无法分辨(因为它们之间的间隔很小,例如,$\le 1$ meV,甚至可能小于它们的辐射宽度),因此,我们的统计理论应该正确地描述实验数据。本文对钨离子W $^{q+}$、$q=18$ -25的复合截面进行了数值计算。最近测量的W $^{20+}$的复合率[Phys. Rev. A { \bf 83},012711(2011)]是$10^3$大于低能下的直接辐射复合率,并且我们对W $^{20+}$的结果与测量结果一致。
2012-04-17 physics.atom-ph
Recombination of open-f-shell tungsten ions
我们回顾了实验和理论的努力,旨在详细了解电子与高电荷的钨离子的复合,其特征在于一个开放的4f子壳层。在类似ITER的托卡马克实验中,高电荷钨作为等离子体污染物出现,在那里它作为不必要的冷却剂。在等离子体中的电荷态种群的建模需要可靠的热速率系数的电荷变化的电子碰撞。具有开放4f子壳层的中等电荷钨物种的电子复合特别具有挑战性,难以可靠地计算。已经进行了多环实验,在高能量分辨率和良好理解的系统学产生的复合速率系数。显着的偏差相比,简化,但普遍的,计算模型已被发现。一类新的从头算数值计算已经开发,提供了可靠的预测这些离子的总等离子体复合速率系数。
2017-02-11 physics.atom-ph
Parity nonconservation effect in the dielectronic recombination of polarized electrons with heavy He-like ions
研究了极化电子与重类氦离子双电子复合到类锂离子双激发态$((1s 2p_{1/2})_{0} nκ)_{1/2}$和$\left(\left(1s 2s\right)_{0} nκ\right)_{1/2}$的宇称不守恒效应。我们确定的核电荷数$Z$,这些相反的宇称水平接近交叉,因此,PNC效应将显着增强。对量子数$n \geq 4$和$κ= \pm 1$进行计算。
2013-12-11 physics.atom-ph
The role of inner-shell excitations in electron recombination with multiply charged complex ions
本文综述了在多电荷络合离子Au $^{q+}$(q=49-52)和Pb $^{53+}$的电子复合研究中的内壳层激发现象。发现内壳层激发在低能电子复合中起着重要的作用。考虑到这些内壳层激发,我们计算了能量平均俘获截面。计算得到的双电子速率系数与实验结果符合得很好。我们发现,从内壳层的贡献提高了重组率的一个数量级。我们还尝试识别在Au $^{50+}$和Pb $^{53+}$中实验观察到的共振。对Au $^{52+}$的速率增强进行了预测,发现了双激发态和复多重激发态之间的组态混合。通过对本征态分量的统计分析,我们估计了其扩展宽度约为0.85a.u。其限定了发生强混合的能量范围。
2004-01-29 physics.atom-ph
Theory of dissociative recombination of highly-symmetric polyatomic ions
发展了高度对称分子离子解离复合的第一性原理理论,并将其应用于H $_3$ O $^{+}$和CH $_3^+$,它们在天体物理、燃烧和实验室等离子体环境中起着重要作用.两个离子的解离复合的理论截面与储存环实验的现有实验数据吻合得很好。
2011-11-04 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Parity nonconservation effect in resonance recombination of polarized electrons with heavy hydrogenlike ions
研究了极化电子与重类氢离子在与相应的类氦离子双激发态共振情况下复合的宇称不守恒效应。假设在相对于入射电子动量的给定角度处检测到能量对应于双激发态到$2^1S_0$或$2^3P_0$态的单光子衰减的光子。对类氦钍($Z = 90$)和钆($Z = 64$)进行了计算,其中$2^1S_0$和$2^3P_0$能级接近交叉,因此PNC效应强烈增强。
2011-09-04 physics.atom-ph
General expression for the dielectronic recombination cross section of polarized ions with polarized electrons
本文用通常的原子理论方法导出了极化电子和极化离子双电子复合微分截面的一般表达式,并以球张量的多重展开形式表示。通过推导非极化和极化离子和电子情况下DR辐射角分布的不对称性参数,概述了适用于具体实验条件的一般表达式的应用方法。
2005-04-18 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Dielectronic recombination data for dynamic finite-density plasmas XV. The silicon isoelectronic sequence
我们的目标是提出一个全面的理论研究的硅类等电子序列的双电子复合(DR),并提供DR和辐射复合(RR)的数据,可以使用在一个广义的碰撞辐射建模框架。总的和最终状态的水平分辨DR和RR率系数的基础和亚稳态之间的$\rm{P^{+}}$和$\rm{Zn^{16+}}$的16个离子的初始水平确定。在独立过程、孤立共振、扭曲波(IPIRDW)近似下,对类硅离子进行了多组态Breit-Pauli(MCBP)DR计算. $Δn_c =0$和$Δn_c =1$核心激发包括使用$LS$和中间耦合方案。选定的离子数的结果,并与所有其他现有的理论和实验数据进行比较。总的双电子和辐射复合率系数的基态的表格形式,易于实施到光谱建模代码。这些数据也可以从原子数据和分析结构(ADAS)OPEN-ADAS数据库中访问。这项工作是一个组件的双电子复合数据库的动态有限密度等离子体建模的一部分。
2018-01-30 physics.atom-ph
Parity nonconservation in electron recombination of multiply charged ions
讨论了极化电子在类氢离子与$Z \lesssim 60$的KLL双电子复合截面中宇称不守恒的不对称性。由于类氦离子中宇称相反的双激发$2l2l'$态的近简并性,这种效应被强烈地增强。对于具有$Z \sim 30$的离子,不对称性为$10^{-9}$的量级。对于$Z \approx 48$,发生能级交叉,导致$\pm 5\times 10^{-9}$的PNC不对称性,其比原子中的弱相互作用的基本强度大$10^8$倍。
2009-09-01 hep-ph physics.atom-ph
Accelerated Recombination due to Resonant Deexcitation of Metastable States
在复合等离子体中,已知亚稳态积累粒子数,从而减慢复合过程。我们表明,一个帐户的双激发自电离态,形成由于碰撞重组的亚稳离子,结果在一个显着的加速重组。对冷致密等离子体中剥离碳离子复合的完全与时间相关的碰撞辐射(CR)模型表明,类氦离子的复合速度快了一个数量级。详细讨论了计算中所用的CR模型。
2001-05-28 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Relativistic, QED and nuclear effects in highly charged ions revealed by resonant electron-ion recombination in storage rings
少电子离子的双电子复合(DR)已发展成为高电荷离子的灵敏光谱工具。这是由于重离子储存环的电子束制备和离子束冷却技术的技术进步。最近的实验明确地证明,DR碰撞光谱已成为敏感的二阶QED和核效应。本文讨论了低能DR共振的高分辨光谱学、重类氢离子的KLL DR实验研究、DR共振的同位素位移测量以及利用DR测量二价离子超精细诱导衰变率的实验研究等方面的最新进展。
2008-08-15 physics.acc-ph physics.atom-ph
Recombination of H3+ Ions in the Afterglow of a He-Ar-H2 Plasma
本文研究了氦低温等离子体中H3+与电子的相互作用。在260 K时,等离子体复合速率分别由两体过程H3+ + e和三体过程H3+ + e + He驱动,速率系数分别为7.5 × 10 - 8 cm ~ 3/s和2.8 × 10 - 25 cm ~ 6/s。两体速率系数与储存环实验和理论计算的结果符合得很好。我们认为,三体复合涉及形成高激发里德堡中性H3,然后与He的l-或m-变化碰撞。等离子体电子光谱表明存在H3。
2007-10-11 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Suppression of Dielectronic Recombination Due to Finite Density Effects II: Analytical Refinement and Application to Density-dependent Ionization Balances and AGN Broad-line Emission
我们提出了改进的适合我们的治疗抑制在中等密度的双电子复合。在低密度下,大多数复合的激发态最终衰减到基态,因此保留了所有能级的总双电子复合率。另一方面,在中等密度下,碰撞可导致较高激发态的电离,从而抑制双电子复合速率。这里提出的改进的抑制因子,虽然高度近似,允许总和复合速率系数被用于中间密度。对我们先前提出的配合进行了几项技术改进。对于H-通过B-样离子的活化日志密度已被调整,以更好地再现现有的数据。对于B-、C-、Al-和Si-类离子,现在包括二次自电离。改进了类氢、类氦和类氖离子基态电子激发密度不连续性的处理方法。这些改进的双电子复合抑制因子用于等离子体模拟代码Cloudy的最新版本。我们展示了如何电离和发射光谱的变化时,这一物理包括在内。虽然这些抑制因子改善了中间密度的处理,但它们是高度近似的,并且不能替代电离平衡的完整碰撞辐射模型。
2018-08-22 physics.atom-ph
Dielectronic Recombination of Ground-State and Metastable Li+ Ions
研究了基态Li+(1s^2)的δ-n = 1共振和亚稳态Li+(1s2s^3S)的δ-n = 0共振的双电子复合。基态谱在53 ~ 64 eV之间有三个显著的跃迁,而亚稳态谱则有许多能量小于3.2 eV的跃迁。R-矩阵,LS耦合计算与测量的复合速率系数得到合理的良好协议。复合率的时间依赖性产生的辐射寿命为52.2 +- 5.0 s的2 ^3S能级的Li+。
1999-07-19 physics.acc-ph physics.atom-ph
Temperature dependence of binary and ternary recombination of H3+ ions with electron
我们研究了二进制和最近发现的三元氦辅助复合过程中的H 3+离子与电子在低温余辉等离子体。实验是在氦缓冲气体中的余辉等离子体的宽范围的压力和温度下进行的。在77 K ~ 330 K温度范围内观察到了二元复合和氦辅助三元复合,并提取了相应的复合速率系数。我们将观察到的三元复合描述为两步机制:首先,在电子-H3+碰撞中形成旋转激发的长寿命中性分子H3*。第二,H3* 分子与氦原子碰撞,导致形成具有高轨道动量的非常长寿命的里德伯态。我们目前的计算寿命的H3* 和对位和邻位-H3+的三元复合速率系数。计算表明,在低于300 K的温度下,邻位和对位H3+的三元复合速率系数有很大的差别。测量的二元和三元速率系数与计算值相当吻合。
2009-03-09 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Investigation of fluorescence radiation following radiative recombination of ions and electrons
本文用原子理论方法导出了极化电子和极化离子光复合荧光双微分截面的一般表达式,并以球面张量的多重展开形式表示。通过推导非极化离子和电子情况下的脉冲重复频率辐射角分布的不对称性参数,概述了适用于具体实验条件的一般表达式的应用方法。这个参数是计算类氦离子和裸核。给出了脉冲重复频率辐射角分布的非对称性参数与自由电子能量的关系。
2005-04-15 physics.atom-ph physics.plasm-ph
CHIANTI -- an atomic database for emission lines -- Paper XVII: Version 10.1, revised ionization and recombination rates and other updates
本研究介绍CHIANTI原子数据库10.1版的更新,包括修订H到Zn离子电离速率、新增磷等电子序列复合速率、更新多种离子的碰撞辐射及能级波长数据,提升天体等离子体光谱模拟的准确性。
2023-08-22 physics.atom-ph
Storage-ring ionization and recombination experiments with multiply charged ions relevant to astrophysical and fusion plasmas
回顾了海德堡重离子储存环TSR的过去和正在进行的研究活动,其目的是提供精确的绝对速率系数和原子碰撞过程的截面的应用在天体物理和磁约束聚变。特别讨论了铁离子的双电子复合和电子碰撞电离以及钨离子的双电子复合。
2011-08-04 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.atom-ph
X-ray emission associated with radiative recombination for Pb$^{82+}$ ions at threshold energies
在GSI-Darmstadt的ESR电子冷却器上研究了在冷碰撞条件下,加速到10 MeV/u的低束流能量的裸铅离子的辐射复合(RR)X射线发射。利用安装在0 °和180 °观察几何形状的专用X射线检测室,我们首次观察到存储离子在电子冷却条件下与RR相关的完整X射线发射光谱。最值得注意的是,在良好分辨的光谱中不存在由于延迟发射引起的线失真效应,跨越宽范围的X射线能量(从约5至100 keV),这使得能够识别精细结构分辨的Lyman、Balmer以及Paschen X射线线以及进入离子的K-、L和M-壳层的RR跃迁。为了与理论进行比较,应用了一个精心设计的理论模型。通过考虑Pb $^{81+}$的相对论原子结构,该模型是基于一个复杂的计算初始布居分布通过RR的所有原子水平的里德堡态与主量子数$n=$ 165结合级联计算的基础上依赖于时间的速率方程。在统计精度范围内,实验得到的X射线谱线发射与理论模型的计算结果符合得很好。最值得注意的是,这种比较揭示了即时和延迟X射线发射(高达70 ns)的贡献所观察到的X射线光谱,特别是从Yrast过渡到内壳层。
2022-01-18 physics.atom-ph
Recombination of W18+ ions with electrons: Absolute rate coefficients from a storage-ring experiment and from theoretical calculations
我们提出了新的实验测量和理论计算的电子-离子复合的W $^{18+}$([Kr] $4d^{10}$ $4f^{10}$)形成W $^{17+}$的速率系数。在低电子-离子碰撞能量下,合并束速率系数由强的、相互重叠的复合共振主导。在聚变等离子体中W $^{18+}$的丰度分数预计达到峰值的温度范围内,实验得出的麦克斯韦复合速率系数比目前推荐用于等离子体建模的大5至10倍。所研究的开放式$4f$体系的原子结构的复杂性使得理论计算极其苛刻。然而,新的Breit-Wigner分区双电子复合计算的结果与实验结果相当吻合。这也给了信心的能力,理论产生足够准确的原子数据的等离子体建模的其他复杂的离子。
2014-09-08 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Dielectronic Recombination of Argon-Like Ions
我们提出了一个理论研究的双电子复合(DR)的Ar类离子,揭示了新的光的速率系数的行为在低温下,这些离子形成的光电离等离子体。我们提供的总的和部分麦克斯韦平均DR率系数从K II -锌XIII离子的初始基态的结果。预计这些新的结果将提高类Ar M壳层离子电离平衡的准确性,并为天体物理相关X射线吸收特征的详细建模铺平道路。我们利用AUTOSTRUCTURE计算程序获得了目标离子的准确的核心激发阈值,并在独立过程、孤立共振、扭曲波(IPIRDW)近似下对DR截面进行了多组态Breit-Pauli(MCBP)计算。我们的研究结果调解完全没有直接DR计算某些类Ar离子和现有的经验速率公式的可靠性,往往推断出在此等电子序列的重整化数据的问题。
2010-03-24 physics.atom-ph physics.plasm-ph physics.space-ph
Electron recombination with multicharged ions via chaotic many-electron states
我们表明,一个密集的频谱混沌多激发本征态可以发挥重要作用,在碰撞过程中涉及多电子多电荷离子。基于本征态的混沌特性的统计理论使人们能够获得有关的能量平均截面的总和在单电子轨道。我们对Au $^{25+}$的低能电子复合的计算表明,共振过程比直接辐射复合强200倍,这解释了Hoffknecht { \em et al.} [J. Phys. B { \bf 31},2415(1998)]。
2001-06-12 cond-mat.mes-hall nlin.CD nucl-th
Dielectronic recombination of xenonlike tungsten ions
在重离子储存环上,实验研究了类氙W ~(20)+形成W ~(19)+的双电子复合。本文用合并束方法计算了电子-离子复合的绝对速率系数。即使在最低的实验能量下,测得的速率系数也由强DR共振主导。在W20+的丰度分数预期在聚变等离子体中达到峰值的等离子体温度下,实验得出的等离子体复合速率系数比目前用于聚变等离子体建模的理论计算的速率系数大4倍以上。这种差异的最大部分源于最有可能在DR与W20+([Kr] 4d 10 4f 8)离子核心的精细结构激发的理论计算中的忽视。
2011-01-04 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Resonance strengths for KLL dielectronic recombination of highly charged mercury ions and improved empirical $\boldsymbol{Z}$-scaling law
理论和实验共振强度KLL双电子复合(DR)成He,Li,Be,和B类汞离子,根据状态分辨DR X射线光谱记录在海德堡电子束离子阱。DR共振强度通过将它们归一化为同时记录的辐射复合信号来实验性地提取。结果进行比较,国家的最先进的原子计算,包括相对论电子-电子相关和配置混合效应。结合目前的数据与其他现有的,我们推导出一个改进的半经验$Z$的DR共振强度作为一个函数的原子序数的标度律,考虑到高阶相对论修正,这是特别相关的重高电荷离子。
2018-12-12 astro-ph.HE physics.atom-ph physics.plasm-ph
Quantum chaos in multicharged ions and statistical approach to the calculation of electron-ion resonant radiative recombination
结果表明,开壳层多电荷原子离子在电离阈值附近的光谱和本征态是混沌的,这是由于Au^{24+}中多激发电子态($10^3 eV^{-1}$)的能级密度极高和组态混合很强的结果.这种复杂性使人们能够使用统计方法来分析系统。我们研究了轨道占据数和单粒子能量对系统激发能的依赖关系,并表明占据数可用Fermi-Dirac分布描述,同时还可以引入温度和化学势.费米-狄拉克温度接近于通过正则分布定义的温度。使用统计方法,我们估计了多电子共振态对Au^{25+}辐射捕获低能电子的贡献,并证明了这种机制完全解释了复合比直接辐射复合增强10^2倍,与最近的实验观察一致。
1999-03-24 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph
Dissociative recombination and low-energy inelastic electron collisions of the helium dimer ion
本文报道了海德堡重离子储存环(TSR)上氦二聚体离子解离复合(DR)的实验研究结果,观察到了相对能量从近零(热电子能量约10 meV)到40 eV的电子-离子碰撞中性产物。
2004-12-22 physics.atom-ph
Electron-ion collision spectroscopy at the CRYRING@ESR electron cooler
本文介绍CRYRING@ESR电子冷却器上的电子-离子碰撞光谱学装置与数据分析方法,并给出铍样铅离子复合的首批结果,其中非共振复合速率增强因子为3.5,共振复合与移动340 meV的理论结果高度一致。
2025-02-24 physics.atom-ph
Electron-induced excitation, recombination and dissociation of molecular ions initiating the formation of complex organic molecules
本文综述了双原子和多原子分子离子引发复杂有机分子形成的解离复合和振转激发的研究。特别是,我们展示了如何使用多通道量子亏损理论(MQDT)和R-矩阵方法来计算截面和速率系数的阳离子在定义良好的振转能级的基态电子态,从亚毫电子伏特到几个电子伏特的碰撞能量。最新的MQDT结果与其他理论数据,或与存储环实验中获得的测量数据进行比较。
2022-03-10 astro-ph.IM physics.atom-ph physics.chem-ph
Polarization measurement of dielectronic recombination transitions in highly charged krypton ions
我们报告的线性极化测量的x射线发射由于双电子复合成高电荷氪离子。在类He至类O电荷状态中的离子被填充在电子束离子阱中,其中电子束能量被调整为复合共振,以产生$Kα$ x射线。用新开发的康普顿旋光仪,使用铍散射目标和12个硅X射线探测器二极管采样的散射的X射线的方位角分布检测的X射线。提取的几个双电子复合跃迁的线偏振度与相对论畸变波计算结果一致。我们还证明了高灵敏度的极化Breit相互作用,这是显着的中等$Z$元素,如氪。实验结果可用于高温天体物理和实验室聚变等离子体的偏振诊断。
2016-08-16 astro-ph.IM physics.atom-ph physics.ins-det
Enhanced dielectronic recombination of lithium-like Ti19+ ions in external ExB fields
在海德堡重离子储存环TSR上测量了类锂Ti 19+(1 s2 2s)离子通过2s-> 2 p芯激发的双电子复合(DR)。我们发现,不仅外电场(0 <= Ey <= 280 V/cm),而且交叉磁场(30 mT <= Bz <= 80 mT)也通过高n(2p_jnl)里德堡共振影响DR。该结果证实了我们先前对等电子Cl 14+离子的发现[Bartsch T等人,PRL 82,3779(1999)],其通过实验确定了DR对ExB场的灵敏度。在本研究中,Ti 19+的较大的2 p_{1/2} -2 p_{3/2}精细结构分裂允许我们通过连接到类Li核心的2s -> 2 p_{1/2}和2s -> 2 p_{3/2}激发的两个系列的Rydberg DR共振来分别研究外场的影响,提取增强的初始斜率和饱和场。我们发现,对于Ey > 80 V/cm,2 p_{3/2}系列的场致增强比2 p_{1/2}系列强约1.8倍。
2000-03-29 astro-ph physics.atom-ph
Dielectronic recombination of lanthanide and low ionization state tungsten ions: W$^{13+}$ - W$^{1+}$
实验热核反应堆ITER目前正在法国卡达拉什建造。反应堆容器将由铍涂层壁和钨涂层偏滤器构成。作为面向等离子体的部件,偏滤器将处于极端温度条件下,导致钨杂质溅射到主体等离子体中。建模和理解这些杂质的潜在冷却效应需要详细的碰撞辐射模型。这些模型需要大量的等离子体中各种原子种类的原子数据。特别是,部分,最终状态解决的双电子/辐射复合(DR/RR)率系数钨是必需的。在这篇手稿中,我们提出了我们的详细的DR/RR率系数的镧系元素,钨的低电离阶段,跨越电荷状态W $^{13+}$ W $^{1+}$的计算。这里提出的计算构成了这种低电离态钨离子的第一个详细的探索。我们能够重现的一般趋势进行计算的其他作者,但发现我们和他们的DR速率系数之间的显着差异,特别是在最低温度下考虑。
2018-11-26 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Interference effects in the photorecombination of argonlike Sc3+ ions: Storage-ring experiment and theory
测量了类氩Sc ~(3+)(3s_2 - 3p_6)离子在0 - 45 eV范围内的电子-离子相对能量的绝对总复合速率系数。该能量范围包括所有与3 p-> 3d和3 p-> 4s激发相关的双电子复合共振。在12.31 +- 0.03 eV处发现了一个宽的共振,实验宽度为0.89 +- 0.07 eV,这是由于3 p5 3d 2 2F中间态引起的,实验证据很少。根据R矩阵和微扰计算,我们推断不对称的线形可能不仅是由于Gorczyca等人[Phys.Rev.A56,4742(1997)]预测的直接和共振复合通道之间的量子力学干涉,而且可能部分是由于与相同对称性的相邻重叠DR共振的相互作用。理论和实验之间的总体一致性较差。我们的实验和我们的理论共振位置之间的差异是1.4 eV大。这说明了用最先进的理论方法精确描述具有开放的3d壳层的原子系统的结构的困难。此外,我们发现,一个相对论的理论治疗研究中的系统是强制性的,因为实验观察到的强3 p5 3d 2 2D和3 p5 3d 4s 2D共振的存在只能解释当计算超越LS耦合进行。
2002-02-05 physics.atom-ph
Assignment of resonances in dissociative recombination of HD+ ions: high-resolution measurements compared with accurate computations
利用重离子储存环TSR上的光阴极电子靶测量了HD+离子振动基态解离复合的碰撞能量分辨速率系数。里德堡共振与振转激发的HD+核心扫描作为一个功能的电子碰撞能量与仪器展宽低于1毫电子伏的低能量极限。测量相比,使用多通道量子亏损理论的计算,占旋转结构和相互作用,并考虑到六个最低的旋转能级作为初始离子状态。使用热平衡水平人口在300 K近似的实验条件下,计算和测量的结构之间的密切对应关系被发现的第一振动激发阈值的阳离子附近0.24 eV。详细的分配,包括自然加宽和重叠的里德伯共振,进行所有结构高达0.024 eV。从纯粹的旋转激发的离子核心的共振被发现具有类似的强度,涉及振动激发。一个占主导地位的低能量共振被分配到只从激发旋转状态的贡献。结果表明,强烈的修改的能量依赖性的解离复合速率系数通过旋转激发的母离子,并强调需要与旋转冷物种的研究,以获得反映低温电离介质的结果。
2011-07-26 physics.atom-ph physics.chem-ph
Dielectronic recombination data for astrophysical applications: Plasma rate-coefficients for Fe^q+ (q=7-10, 13-22) and Ni^25+ ions from storage-ring experiments
本综述总结了在重离子储存环TSR上进行的铁离子双电子复合实验,提供了Fe^q+和Ni^25+的等离子体速率系数,并指出储存环实验是获取复杂离子低温速率系数的唯一可靠来源。
2024-09-27 astro-ph.IM physics.atm-clus physics.atom-ph
Absolute rate coefficients for photorecombination of berylliumlike and boronlike silicon ions
我们报告测量的速率系数为Si 10+形成Si 9+和Si 9+形成Si 8+,分别为电子离子复合。测量是在重离子储存环上用电子-离子合并束技术进行的。电子-离子碰撞能量对于Si 9+在0至50 eV的范围内,对于Si 10+在0至2000 eV的范围内,因此,扩展了先前对于Si 10+的测量[Orban等人,2010,Astrophys. 721,1603]到更高的能量。实验导出的速率系数的Si 9+和Si 10+离子在等离子体中的重组提出了简单的参数化。这些速率系数对于光电离等离子体(Si 9+和Si 10+)和碰撞电离等离子体(仅Si 10+)中硅的电荷平衡建模非常有用。在相应的温度范围内,实验推导的速率系数与最新的相应的理论结果在实验不确定度范围内一致。
2015-11-09 physics.atom-ph
Level-resolved quantum statistical theory of electron capture into many-electron compound resonances in highly charged ions
激发态原子和离子中多电子基态与开放的$f$壳层的强混合导致了非常大量的复杂的、混沌的本征态,这些本征态不能被计算到任何精确度。描述涉及这种状态的过程需要使用统计理论。电子捕获到这些“复合共振”导致电子-离子复合速率比直接辐射复合大几个数量级,并且不能用双电子复合的标准理论描述。以前的统计理论认为这是一个双电子捕获过程,它填充了一对单粒子轨道,然后将双电子状态“扩展”为混乱的混合本征态。这种方法类似于组态平均方法,因为它忽略了旁观电子和总角动量守恒的潜在重要影响。在这项工作中,我们发展了一个统计理论,认为电子捕获到“门口”的状态与明确的角动量得到的配置相互作用方法。我们应用这种方法与W $^{20+}$的电子复合,考虑200万门口状态。尽管观众电子的强烈影响,我们发现,早期的理论的结果在很大程度上成立。最后,通过与实验的比较,我们提取了荧光产额(光电发射和因此重组的概率)。
2015-11-04 nucl-th physics.atom-ph
Low energy range dielectronic recombination of Fluorine-like Fe17+ at the CSRm
天体物理相关离子双电子复合(DR)数据的准确性在天体物理等离子体模拟中起着关键作用。在兰州近代物理研究所主冷储存环上测量了Fe ~(17+)离子的绝对DR速率系数。对于2 P_(1/2)-2 P_(3/2)dn = 0核激发的DR共振,实验得到的电子-离子碰撞能量范围覆盖了第一Rydberg系列直到n = 24。利用FAC程序进行了理论计算,并与实测DR率系数进行了比较。实验结果与计算值之间存在总体合理的一致性。此外,从实验DR速率系数推导出血浆速率系数,并与文献结果进行了比较。在低能量范围内发现显着的差异,其中和测量的共振挑战国家的最先进的理论在低碰撞能量。
2018-04-09 physics.atom-ph
Atomic data for neutron-capture elements I. Photoionization and recombination properties of low-charge selenium ions
我们提出了多组态Breit-Pauli AUTOSTRUCTURE计算的扭曲波光电离(PI)的截面,和总的和部分的最终态分辨的辐射复合(RR)和双电子复合(DR)速率系数的前六个离子的trans-Fe元素Se。这些计算的动机是最近在大量行星状星云中探测到的Se发射线。硒是中子俘获核合成的一种潜在的有用示踪剂,但由于缺乏控制其电离平衡的原子数据,因此无法准确测定其在光电离星云中的丰度。我们的计算是在中间耦合与半相对论径向波函数。针对每个离子的基态配置内的水平确定PI和重组数据,并使用实验PI横截面测量来基准我们的结果。对于DR,我们允许dn=0核心激发,这是重要的光电离等离子体温度。在光电离星云的典型温度(~10^4 K)下,DR是这些Se离子的主要复合过程。为了估计这些数据的不确定性,我们比较了每个离子的三种不同构型相互作用展开的结果,并测试了结构计算中径向标度因子对结果的敏感性。我们发现,内部的不确定性通常是30-50%的直接PI截面和~10%的计算RR率系数,而那些低温DR可以相当大(从15-30%到两个数量级),由于未知的近阈值自电离共振的能量。结果是适合纳入光电离代码用于数值模拟天体物理星云,并将使强大的测定星云硒丰度。
2011-02-25 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.atom-ph
Atomic data for neutron-capture elements II. Photoionization and recombination properties of low-charge krypton ions
我们给出了前六个氪离子的多组态Breit-Pauli畸变波光电离(PI)截面和辐射复合(RR)及双电子复合(DR)速率系数。这些计算与AUTOSTRUCTURE代码,使用半相对论径向波函数在中间耦合。Kr已经在几个行星状星云(PNe)和H II区域被探测到,并且是中子俘获核合成的有用示踪剂。PI,RR和DR数据需要准确地校正电离星云中未观测到的Kr离子,从而确定元素Kr丰度。我们测定了Kr^0--Kr^5+基态的PI截面,最大可达100个里德伯。通过与实验测量值的比较,我们的Kr^+ PI计算得到了显著的改进。RR和DR速率系数由温度(10^1- 10^7 Ω z ^2 K,其中z为电荷)下的直接和共振PI截面确定。我们考虑了Δ n=0的DR核心激发,发现在光电离等离子体温度下,除了Kr^+,DR是所有离子的主要复合机制。内部的不确定性估计通过比较计算的结果与三个不同的配置相互作用膨胀为每个离子,并通过测试的灵敏度变化的轨道径向标度参数。PI截面在接近基态阈值时一般不确定30-50%。在10^4 K附近,RR速率系数的不确定性通常小于10%,而DR速率系数的不确定性为2到3倍,这是由于近阈值自电离共振的能量未知。与本系列的第三篇论文中提出的电荷转移速率系数,这些数据使强大的氪丰度测定光电离星云的第一次。
2011-07-19 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.atom-ph
Dielectronic recombination studies on Fe$^{2+}$
本文在全相对论框架下结合多组态Dirac-Hartree-Fock等方法计算了Fe$^{2+}$离子的双电子复合数据,其结果优于早期理论且与实验吻合,为天体物理与等离子体物理研究提供了更准确的理解。
2025-03-25 physics.atom-ph
Comprehensive Laboratory Measurements Resolving the LMM Dielectronic Recombination Satellite Lines in Ne-like Fe XVII Ions
我们研究了实验和理论上的双电子复合(DR)填充双激发配置$3l3l'$(LMM)在Fe XVII,软X射线线形成在这个无处不在的物种的最强通道。我们使用了两种不同的电子束离子阱和两种互补的测量方案来制备Fe XVII样品并评估其纯度,观察到可忽略的污染影响。这使我们能够诊断两个EBIT中的电子密度。我们比较了我们的实验共振能量和强度与以前的独立工作在储存环,以及配置相互作用,多配置Dirac-Fock计算,和多体微扰理论。最后一种方法在与组合的独立实验结果的比较中显示出突出的预测能力。从这些数据中,我们还推断出DR率系数,揭示了与OPEN-ADAS和AtomDB数据库中汇编的数据的差异。
2021-06-09 astro-ph.HE physics.atom-ph physics.plasm-ph
Quantum chaos, statistical equilibrium and resonant radiative capture of electrons by multicharged ions: Au 24+
我们发现,开壳层多电荷原子离子的电离阈值附近的光谱和本征态是混乱的,由于极高的水平密度的多激发电子态(1000级每eV的Au 24+)和一个强大的配置混合。这种复杂性使人们能够使用统计方法来分析系统。轨道占据数服从费米-狄拉克分布,可以引入温度。我们表明,通过多电子共振态的电子的辐射捕获强烈增强相比,直接辐射复合。
1998-08-19 physics.atom-ph
The effect of bound state dressing in laser assisted radiative recombination
本文研究了激光外场作用下自由电子到类氢离子基态的复合过程。重点放在残余离子束缚态的激光修整所造成的影响。为了研究这种修饰如何影响激光辅助辐射复合(LARR)的总截面和角微分截面,我们应用一阶微扰理论和可分离的库仑-沃尔科夫连续谱分析。使用这种方法进行了详细的计算低$Z$类氢离子和激光强度的范围从$I_L=10^{11}\text{W/cm}^2$到$I_L=10^{13}\text{W/cm}^2$。可以看出,作为激光强度的函数的总截面受到束缚态修整的显著影响。此外,激光修整变得明显,表现为所发射的复合光子的角分布和(能量)谱的不对称性。
2016-03-09 physics.atom-ph
State-selective influence of the Breit interaction on the angular distribution of emitted photons following dielectronic recombination
我们报道了从Kr $^{+34}$到Kr $^{+28}$的$KLL$双电子电荷态复合的测量结果,以研究Breit相互作用对宽范围共振态的贡献。在电子束离子阱中产生高电荷的Kr离子,而电子-离子碰撞能量在双电子复合共振的范围内扫描。随后的$Kα$ x射线沿着和垂直于电子束轴记录,这允许观察Breit相互作用对x射线角分布的影响。实验结果与畸变波计算结果吻合较好。我们证明,无论是理论上和实验上,有一个强大的状态选择性的影响,可以追溯到的角度和径向的双电子捕获的波函数的影响。
2017-01-31 physics.atom-ph
Electron-Ion Recombination Rate Coefficients and Photoionization Cross Sections for Astrophysically Abundant Elements IV. Relativistic calculations for C IV and C V for UV and X-ray modeling
利用相对论Breit-Pauli R矩阵方法计算了类氦离子和类锂离子光电离和复合的第一套完整的统一截面和速率系数。我们提出了总的,统一的(e +离子)复合速率系数(e + C VI -> C V)和(e + C V \longrightarrow C IV),包括精细结构。特定级别的重组率系数的n = 10的水平也首次获得,这些有很大的不同,从目前可用的近似速率。指出了复合级联系数在类氦离子K α发射的X射线谱模型中的应用。总重组率的总体不确定性不应超过10- 20%。在日冕近似下,用新的速率重新计算了碳的电离分数。目前(电子+离子)的复合速率系数进行比较,与几组可用的数据,包括以前的LS耦合结果,和“实验得出的”速率系数。相对论精细结构的作用,共振,辐射阻尼,和干涉效应的分辨率进行了讨论。复合率的两个一般特征被注意到:(i)非共振(辐射复合)峰为E,T -> 0,和(ii)高T共振(双电子复合)峰。
2000-06-07 astro-ph physics.atom-ph
Unified treatment of resonant and non-resonant mechanisms in dissociative recombination: benchmark study of CH$^+$
本文提出了一种统一处理解离重组机制的理论方法,并通过CH$^+$碰撞的截面计算验证了其有效性。
2023-01-27 physics.atom-ph
Dielectronic recombination of lithium-like Ni25+ ions - high resolution rate coefficients and influence of external crossed E and B fields
在海德堡重离子储存环TSR上以高能量分辨率测量了类锂Ni $^{25+}$($1s^2 2s$)离子的绝对双电子复合(DR)速率。我们研究了质心能量范围0- 130 eV,其中包括所有的$Δn$ =0核心激发。研究了外加电场(0- 300 V/cm)和磁场(41.8- 80.1 mT)的影响。对于在近零电场共振能量和强度的测量给出了里德堡水平高达n $=$ 32;还麦克斯韦等离子体速率系数的$Δn$ =0 DR在电子温度为0.5和200 eV之间提供。对于增加的电场强度,我们发现,对于$2p_{1/2}$和$2p_{3/2}$系列的Ni $^{24+}$($1s^2 2p_j n\ell$)里德堡共振与n>30的DR速率系数增加近似线性高达1.5倍。由于对Ni $^{25+}$施加的电场而引起的相对增加显著低于先前用较轻的等电子Si $^{11+}$、Cl $^{14+}$以及Ti $^{19+}$离子进行的测量中发现的相对增加,[T. Bartsch等人,Phys.Rev.Lett. { \bf 79},2233(1997);{ \bf 82},与较轻离子的结果相反,没有发现电场增强对磁场强度的明显依赖性,Ni $^{25+}$的$Δn$ =0 DR的Maxwell等离子体速率系数最多增强11%在最强的实验应用领域的存在。
2000-02-19 astro-ph physics.atom-ph physics.plasm-ph
Dielectronic recombination studies of ions relevant to kilonovae and non-LTE plasma
本研究利用相对论原子结构方法计算了千新星相关离子的双电子复合速率系数与截面,揭示了近阈值共振对电离态和不透明度的关键影响,为解释中子星合并光谱观测及完善等离子体建模提供了重要数据。
2025-06-19 astro-ph.HE physics.atom-ph
Inter-electronic interaction effects on the polarization of recombination photons
本文对电子辐射俘获到类氢重离子束缚态的理论进行了研究。特别注意的问题是如何发射的辐射的线偏振的电子间相互作用的影响。在屏蔽势近似和微扰理论中对这些效应进行了分析,微扰理论严格地处理了参数1/Z中的一阶电子相关性。利用这两种方法,详细计算了类氢铕Eu^{62+}、铋Bi^{82+}和铀U^{91+}离子与自由电子和低Z原子靶的相对论碰撞.计算结果表明,双电子效应可能会显着影响复合x射线的极化特性;这种效应可以通过当今的极化探测器观察到。
2011-06-24 physics.atom-ph
Charge-state dynamics of barium ions in high-pressure xenon and its implications for Barium-Tagging in $0νββ$ searches
Universidad Internacional de la Rioja (UNIR)(里奥哈国际大学)
该研究探究高压氙中Ba²⁺的电荷态动力学,发现中性氙辅助的三体复合可将Ba²⁺转为Ba⁺,为NEXT实验的BaTa技术设计提供了关键依据。
2026-08-10 nucl-ex physics.atom-ph
Radiative Capture of Twisted Electrons by Bare Ions
最近在产生具有亚纳米光斑尺寸的扭曲电子束方面的进展为探索轨道角动量(OAM)在基本原子过程中的作用提供了独特的机会。在目前的工作中,我们解决这些过程之一:辐射复合的扭曲电子与裸离子。基于密度矩阵和非相对论薛定谔理论,导出了扭曲电子俘获类氢离子基态所发射光子的角分布和线偏振的解析表达式.我们发现,这些角和偏振分布是敏感的,横向动量和拓扑电荷的电子束。为了观察特别是这个电荷的值,我们提出了一个实验,利用两个扭曲光束的相干叠加。
2014-01-08 physics.atom-ph
Testing strong-field QED to second-order in the highly correlated atomic system berylliumlike Pb78+ by electron-ion recombination spectroscopy
本研究通过测量类铍Pb$^{78+}$离子的电子-离子复合光谱,精确测定了其激发能,验证了二阶强场QED理论,并指出实验精度可进一步提升。
2025-09-10 physics.atom-ph
Electron-ion recombination measurements motivated by AGN X-ray absorption features: Fe XIV forming Fe XIII
最近的光谱模型的活动星系核(AGN)表明,建议的电子-离子复合速率系数的铁离子部分填充的M-壳层是不正确的温度范围内,这些离子形成的光电离等离子体。我们已经在实验上研究了Fe XIV形成Fe XIII的情况。在海德堡重离子储存环TSR上,采用电子-离子合并束方法测量了复合速率系数。测量的0-260 eV的能量范围包括与Fe XIV 1 s2 2s 2 2 p6 3s 2 3 p母离子的M壳层内的3 p 1/2 -> 3 p 3/2、3s -> 3 p、3 p-> 3d和3s -> 3d核心激发相关的所有双电子复合(DR)1 s2 2s 2 2 p6 3l 3l“3l”“nl”共振。该范围还包括与3s -> 4l“和3 p-> 4l”核心激发相关联的1 s2 2s 2 2 p6 3l 3l“4l”nl“共振。我们发现,在2- 14 eV的温度范围内,Fe XIV有望在光电离等离子体中形成,Fe XIV的复合速率系数比以前的计算值大几个数量级。
2006-03-14 astro-ph physics.atom-ph