Atomic data for calculation of the intensities of Stark components of excited hydrogen atoms in fusion plasmas
动态斯塔克效应（MSE）光谱是一种独特的诊断工具，能够确定的磁场的大小和方向的核心聚变等离子体。能量在25-1000 keV范围内的注入中性束中的快氢原子的主要激发通道是由于与质子和杂质离子的碰撞（例如，He $^{2+}$和较重杂质）。作为这种激发的结果，在10 $^{13}$ -10 $^{14}$ cm $^{-3}$的粒子密度下，斯塔克多重态的线强度不遵循统计预期（即，相同主量子数$n$内的精细结构能级的总体与它们的统计权重不成比例）。因此，任何真实的MSE光谱模型都必须包括相关的碰撞原子数据。本文给出了在$n$ =3范围内，运动诱导电场方向与质子-原子碰撞轴之间任意取向的抛物态激发截面的一般表达式。计算利用了用原子轨道紧耦合方法获得的密度矩阵，并且该方法可以应用于其他碰撞系统（例如，He $^{2+}$、Be $^{4+}$、C $^{6+}$等）。得到的横截面作为简单的拟合，可以直接应用于光谱建模。为了说明，我们注意到，在第一个经典的阴极射线实验中检测到的不对称性之间的红，蓝移光谱分量可以使用所提出的方法进行定量研究。
2020-03-05 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Plasma formation from ultracold Rydberg gases
最近的实验已经证明了超冷里德伯原子气体自发演化为膨胀的超冷等离子体，以及等离子体重组为高激发原子态的逆过程。处理的等离子体的演化的动力学方程的基础上，而电离/激发和重组被纳入使用速率方程，我们从理论上研究了里德伯等离子体过渡。近似地考虑了空间关联对等离子体动力学的影响，我们发现离子关联对结果的影响只是定量的，而不是定性的。
2003-03-12 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Theoretical investigation of spectroscopic properties of W$^{26+}$ in EBIT plasma
用多组态Dirac-Fock和Dirac-Fock-Slater方法研究了W $^{26+}$离子的能级、辐射跃迁波长和跃迁几率.电晕和碰撞辐射模型已被应用于确定线和相应的配置在低密度电子束离子阱（EBIT）等离子体。通过给出构型相互作用强度，估计了$4f^{2}$、$4d^{9}4f^{3}$、$4f5l$（$l=0,...,4$）、$4fng$（$n=5, 6, 7$）构型的相关效应。它被确定为相关效应是重要的$4f5s \rightarrow 4f^{2}$过渡对应于弱电八极跃迁在一个单一的配置方法。相关效应通过使跃迁概率增加一个数量级来影响$4f5d \rightarrow 4f^{2}$跃迁。对聚变等离子体中观察到的某些谱线的鉴别提出了建议。光谱建模显示源自$4f5s \rightarrow 4f^{2}$跃迁的谱线强烈增加。来自$10-30$ nm区域的其他跃迁可能是EBIT等离子体感兴趣的。
2015-12-02 physics.atom-ph
Schlieren Imaging for the Determination of the Radius of an Excited Rubidium Column
AWAKE开发了一种新的等离子体尾场加速器，使用CERN SPS质子束作为驱动器。质子束团通过电离激光脉冲诱导的10 m长的铷等离子体传输。激光脉冲与质子束的共同传播导致了质子束的自调制不稳定性，该不稳定性将质子束转变为具有数百个小束团的训练，这些小束团驱动尾流场。因此，等离子体半径必须超过质子束半径。提出了用纹影成像法测量蒸气源两端等离子体半径的方法。我们使用纹影成像来估计一列受激铷原子的半径。一个可调谐的，窄带宽的激光器被分成一个光束的铷蒸气的激发和可视化使用纹影成像。利用非常接近铷的D2跃迁线（780 nm）的激光波长，可以在小蒸气源中激发铷原子柱，记录激发柱的纹影信号并估计其半径。我们描述了该方法并显示了测量结果。
2018-01-12 physics.atom-ph
Experimental isotope shifts of the 5 $^2S_{1/2}$ state and low-lying excited states of Rb
通过结合最近的精确测量的电离能的$^{87}$ Rb与以前的电子和超精细结构的测量，一个精确的值为$^{85}\textrm{Rb}-^{87}\textrm{Rb}$同位素位移的5 $^2S_{1/2}$基态可以确定。反过来，与额外的光谱数据的比较，使它有可能为第一次评估的低位激发态的同位素位移，在大多数情况下，精确到约1 MHz。在少数情况下，除了总位移之外，还可以确定具体的质量位移贡献。这些信息对于光谱分析到里德伯态的跃迁和原子理论的检验特别有用。
2011-08-05 physics.atom-ph
Strongly Coupled Plasmas via Rydberg-Blockade of Cold Atoms
我们提出并分析了一个新的方案，以产生超冷中性等离子体在强耦合制度深。该方法利用激发到高位里德堡态的冷原子之间的相互作用阻断，因此不需要对当前超冷等离子体实验进行实质性扩展。大量的模拟揭示了库仑耦合参数的普遍行为，提供了强关联的里德伯气体和超冷等离子体物理之间的直接联系。该方法被证明可以降低目前可访问的温度超过一个数量级，这开辟了一个新的制度，超冷等离子体研究和冷离子束应用与现成的实验技术。
2013-02-25 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Scaling of collision strengths for highly-excited states of ions of the H- and He-like sequences
在天体物理源和聚变等离子体中，已经探测到H-和类He离子高激发态（n >= 5）的发射谱线。对于这样的激发态，R矩阵或扭曲波计算的电子碰撞激发是非常有限的，由于大尺寸的原子基组需要描述他们。对于n >= 6的计算通常也不可用。我们研究的行为的电子碰撞激发碰撞强度和有效的碰撞强度的最重要的过渡用于模拟电子碰撞为主的天体物理等离子体，太阳，例如。我们研究了对相关参数的依赖性：主量子数n或核电荷Z。通过比较不同尺度的计算结果，我们还估计了耦合对高激发态和连续谱的重要性。给出了计算类氢离子和类氦离子高激发态（n >= 8）的电子碰撞激发碰撞强度和有效碰撞强度的解析公式。这些外推的有效碰撞强度可以用来解释天体物理和聚变等离子体通过碰撞辐射建模。
2016-07-08 astro-ph.IM physics.atom-ph
Accurate \textit{ab initio} calculations of RaF electronic structure indicate the need for more laser-spectroscopical measurements
近年来，在短寿命放射性化合物的激光光谱研究方面取得了突破性进展，首次测量了一氟化镭分子（RaF）的紫外/可见光谱。我们报告的结果，从高精度\emph{ab initio}计算的RaF电子结构的地面和低位激发电子态。两种不同的方法同意很好的实验激发能从电子基态的$^2Π_{1/2}$和$^2Π_{3/2}$状态，但导致一致和明确的偏差从实验为基础的绝热跃迁能量估计的$^2Σ_{1/2}$激发电子状态，并表明需要更多的测量来澄清光谱分配的$^2Δ$状态。
2021-10-26 physics.atom-ph physics.chem-ph
Spectroscopic and Electric Properties of the TaO$^+$ Molecule Ion for the Search of New Physics: A Platform for Identification and State Control
TaO $^+$阳离子是一种很有吸引力的分子物种，用于寻找宇称和时间反演破坏相互作用，特别是强子起源。对于光谱检测和制备TaO $^+$阳离子在所需的状态下的光谱和电学性质的详细知识在激发态是必不可少的信息。本文用相对论组态相互作用理论计算了TaO $^+$的基态和29个激发态的光谱常数。总结了平衡键长（$R_\mathrm{e}$）、简谐振动频率（$ω_\mathrm{e}$）、跃迁偶极矩（TDM）、垂直激发能和静态分子偶极矩（PDM）。我们包括一个详细的描述，所有的电子国家在他们的旋量职业。这项工作支持了利用TaO $^+$离子寻找基本粒子标准模型之外的新物理的实验的实现。
2022-03-19 physics.atom-ph physics.chem-ph
Highly Excited Core Resonances in Photoionization of Fe XVII : Implications for Plasma Opacities
用相对论Breit-Pauli R矩阵（BPRM）方法对（hnu + Fe XVII --> Fe XVIII + e）的高精度光电离截面进行了全面的研究.由于其在高温等离子体中的重要性，计算涵盖了很大的能量范围，特别是无数的核心光激发（PEC）共振，包括迄今为止没有考虑的n = 3的水平。计算采用了近耦合波函数扩展的60个级别的核心离子Fe XVIII的范围内的n = 2和n = 3的水平之间的近900 eV的宽的能量范围。偶极跃迁阵列2p^5 -> 2p^4（3s，3d）产生的强耦合效应在整个范围内表现为大的PEC共振，并使有效光电离截面比背景高出几个数量级。与以前的不透明度项目（OP）和其他以前的计算结果的比较表明，目前可用的截面大大低估了束缚-自由截面。一个水平识别计划用于光谱指定的454绑定精细结构水平的Fe XVII。计算了所有能级的能级特异性光电离截面。此外，还得到了芯离子Fe XVII处于基态时的部分截面。这些结果应该是相关的天体物理和实验室等离子体源的建模需要（一）光电离率，（二）广泛的非本地的电子平衡模型，（三）总统一的电子-离子复合率，包括辐射和双电子复合，和（四）等离子体不透明度。我们特别研究PEC和非PEC共振强度，并强调其扩大的作用，将内壳层激发改善不透明度，如计算单色不透明度的Fe XVII。
2011-04-14 astro-ph.SR physics.atom-ph
Population kinetics of many-electron atoms in ionizing plasmas studied using a continuous collisional radiative model
基于\textit{ab initio}原子结构计算的碰撞-辐射（CR）模型已被用于分析多电子原子和离子光谱超过20年。虽然用CR模型计算了等离子体中激发态的布居分布及其发射光谱，但对布居动力学仍缺乏系统的分析理解。本文提出了一个多电子原子离子布居动力学的简化模型，它用连续介质来近似复杂多电子原子的稠密能量结构，即连续CR模型（CCRM）。利用这种简化方法，我们给出了等离子体中多电子原子布居分布的解析解及其与电子密度和温度的关系。特别地，CCRM表明，在等离子体中的多电子原子的高激发态的布居分布类似于玻尔兹曼分布，但具有有效激发温度。我们还表明存在三个典型的电子密度区域和两个电子温度区域的激发温度的参数依赖性是不同的。的有效激发温度和这些阶段的边界的解析表示。
2020-11-04 physics.atom-ph
Spectroscopic accuracy directly from quantum chemistry: application to ground and excited states of beryllium dimer
我们结合显式相关通过正则互相关方法与密度矩阵重整化群和引发剂全组态相互作用量子Monte Carlo方法计算一个近精确的铍二聚体曲线，{ \it没有}使用复合方法。特别地，我们的直接密度矩阵重整化群计算产生了$D_e$ =931.2 cm $^{-1}$的井深，这与最近实验导出的估计值$D_e$ =929.7 $\pm 2$ ~cm $^{-1}$ [Science，324，1548（2009）]和$D_e$ =934.6~cm $^{-1}$ [Science，326，1382（2009）]非常一致，以及最佳复合理论估计，$D_e$ =938 $\pm 15$ ~cm $^{-1}$ [J. Phys. Chem. A，111，12822（2007）]和$D_e$ =935.1 $\pm 10$ ~cm $^{-1}$ [Phys. Chem. Chem. Phys.，13，20311（2011）]。我们的结果表明，在较短的键长下使用的势函数形式可能不准确，以拟合实验数据[Science，324，1548（2009）]。利用密度矩阵重整化群，我们还计算了平衡几何下的近精确垂直激发能。这些提供了非平凡的基准量子化学方法的激发态，并说明了惊人的大误差，仍然为1 $^1Σ^-_g$状态与近似的多参考配置相互作用和运动方程耦合集群方法。总之，我们证明了显式关联密度矩阵重整化群和引发剂全组…
2014-08-21 cond-mat.str-el physics.atom-ph physics.chem-ph
Theoretical study on excited states of ICl+ molecular ion considering spin-orbit coupling
本研究通过高精度计算揭示ICl+分子离子激发态的电子结构及自旋-轨道耦合影响，确定光谱常数并评估辐射寿命。
2025-11-24 physics.atom-ph physics.chem-ph
Modeling the Spectra of Dense Hydrogen Plasmas: Beyond Occupation Probability
准确测量白矮星的质量在许多天体物理学背景下是至关重要的（例如，天文地震学和宇宙年代学）。这些质量通常通过将模型大气与观测光谱拟合来确定;这被称为光谱法。然而，对于可能采用一种以上方法的情况，由光谱方法确定的质量与由天体测量、动力学和/或引力红移方法确定的质量之间存在众所周知的差异。为了解决这些差异，我们正在开发一种新的稠密等离子体中氢的模型，这与以前的模型有很大的不同。桑迪亚国家实验室目前正在进行实验，以验证这些新模型，我们已经开始修改这些模型，将其纳入恒星大气代码。
2016-10-07 astro-ph.SR physics.atom-ph
Quasiclassical theory of quantum defect and spectrum of highly excited rubidium atoms
我们报道了最近发表的高精度变分计算和精确测量的精细分裂的能量尺度上的$^{87}$ Rb的里德堡态的光谱之间的显着差异。引入一个修改后的有效单电子势，我们确定从标准的WKB方法的最外层束缚电子的光谱。总体上非常好的协议与精确的光谱数据。
2015-01-28 cond-mat.str-el physics.atom-ph quant-ph
The FERRUM project: Experimental lifetimes and transition probabilities from highly excited even 4d levels in Fe ii
我们报告寿命测量的6个级别的3d 6（5D）4d e6 G长期在Fe二在10.4 eV的能量，和f -值为14个跃迁的调查水平。使用时间分辨的激光诱导荧光的激光产生的等离子体中的离子的寿命进行测量。高的激发能，以及能级与直接填充在等离子体中的低位态具有相同的宇称的事实，使得有必要使用双光子激发方案。这个过程的概率大大提高了3d 6（5D）4p z6 F能级的存在，大约一半的能量差。通过将实验寿命与使用来自用傅里叶变换光谱仪记录的空心阴极放电灯的相对强度导出的分支分数相结合来获得f值。这些数据对于天体物理学重要量的基准原子计算和热恒星的光谱学非常重要。
2015-09-21 astro-ph.SR physics.atom-ph
Excited electronic states of Sr$_2$: ab initio predictions and experimental observation of the $2^1Σ^{+}_{u}$ state
本文通过多种从头算方法计算Sr$_2$激发电子态势能曲线，并结合偏振标记光谱实验观测$2^1Σ^{+}_{u}$态高振动能级，为未来更精确的光谱研究奠定基础。
2023-03-21 physics.atom-ph physics.chem-ph
Relativistic ab initio study on the spectroscopic and radiative properties of the lowest states and modeling of the optical cycles for the LiFr molecule
本文首次用相对论耦合簇理论计算LiFr分子的势能曲线及多种光谱性质，并预测两步光学循环概率，为激光冷却和光谱实验提供数据支持。
2023-12-27 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
