磁場中重粒子碰撞過程的精密理論研究

磁場中重粒子碰撞過程的精密理論研究

《磁場中重粒子碰撞過程的精密理論研究》是依託北京套用物理與計算數學研究所,由劉春雷擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

  • 中文名:磁場中重粒子碰撞過程的精密理論研究
  • 項目類別:青年科學基金項目
  • 項目負責人:劉春雷
  • 依託單位:北京套用物理與計算數學研究所
項目摘要,結題摘要,

項目摘要

重粒子碰撞過程廣泛存在於各種天文環境中,是太陽系行星和彗星發射EUV和X射線的主要機制,也是恆星大氣、星際氣體、宇宙學、超新星中發生的重要原子分子物理過程。本課題中我們將採用贗譜理論求解含時Schr?dinger方程(TDSE)的方法,研究天文學和天體物理相關的重粒子碰撞過程,得到急需的高精度態選擇電荷轉移、碰撞激發和電離過程的截面和速率係數,滿足天體物理中模擬和診斷的需要。另外,一些恆星、白矮星、中子星都有或強或弱的磁場,因此在本課題中,我們將重點研究外加磁場對原子結構以及重粒子碰撞過程的影響,特別是對電荷轉移後發射的極化光譜的影響,這可能發展為一種新的診斷方法。

結題摘要

基於含時薛丁格方程方法,我們研究了強磁場、雷射場對重粒子碰撞過程的影響。雷射場中,以He2++H為例,研究了電荷轉移截面、態選擇截面隨入射能量、雷射場相對相位變化的曲線。入射能量Ep=0.25keV/u時,雷射場使電荷轉移總截面增大一個量級以上,隨著入射能量的增加,雷射場作用減弱,到入射能量Ep=2.0 keV/u, 總截面僅增加了26%,但雷射場相對相位變為更重要參數。我們通過分析波函式時空分布,闡明了雷射場對碰撞過程的作用機理。強磁場對He2++H碰撞電荷轉移過程也有重要影響,但變化行為更加複雜,入射能量Ep<2.0 keV/u時,磁場導致電荷轉移總截面有很大的增加,隨著入射能量的增加,磁場轉而導致總截面較小,當入射能量Ep>70keV/u後,截面又由於磁場作用而增加。由於Zeeman分裂影響,隨磁量子數m變化的態選擇截面改變很大。

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