《重粒子碰撞過程中的電子關聯效應》是依託北京套用物理與計算數學研究所，由王建國擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：重粒子碰撞過程中的電子關聯效應
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王建國
- 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
電子關聯問題是原子分子物理研究的永恆主題。重粒子碰撞過程是一個多體、多中心問題。它既涉及入射粒子和靶各自的單中心電子關聯問題，也涉及入射粒子中電子與靶中電子的雙中心電子關聯問題，理論計算的難度很大，特別是對電子關聯效應強的中、低能碰撞過程。本項目將擴展全量子的分子軌道強耦合方法計算電子俘獲到高激發態的電荷轉移過程，研究低能區碰撞過程中，電子關聯效應對態選擇的碰撞激發截面、電荷轉移截面和電荷轉移發射光譜的影響；發展多體經典軌道蒙特卡羅方法，採用量子-經典對應方法處理電子-電子相互作用，研究中能區碰撞中，電子關聯效應對電荷轉移、碰撞激發和碰撞電離過程的影響。本項目完成後得到的重粒子碰撞原子參數，可以套用到天體物理的EUV和軟X射線光譜模擬，以及實驗室托克馬克電漿電荷轉移光譜診斷的研究中，解決相關的物理問題。
結題摘要
電子關聯問題是原子分子物理研究的永恆主題。重粒子碰撞過程是一個多體、多中心問題。它既涉及入射粒子和靶各自的單中心電子關聯問題，也涉及入射粒子中電子與靶中電子的雙中心電子關聯問題，理論計算的難度很大，特別是對電子關聯效應強的中、低能碰撞過程。在本項目中，我們發展全量子的分子軌道強耦合方法研究低能碰撞電荷轉移過程中的電子關聯效應，以及電子關聯效應對電荷轉移發射譜的影響。另外，我們發展了經典軌道蒙特卡羅方法，研究中高能重粒子碰撞電荷轉移、激發和電離等過程中的電子關聯效應。在過去三年的工作中，我們主要完成了以下幾方面工作： （1）完成了MRDCI程式的修改和並行化，並對計算程式進行了校驗，得到了複雜多電子分子離子的高激發態勢能面和耦合矩陣元，勢能曲線的計算精度得到了較大提高。計算了幾個碰撞體系的勢能面和耦合矩陣元，結合全量子的多通道強耦合方法，得到了幾個碰撞體系的電荷轉移截面和速率係數；發現了電子關聯效應對單雙電荷轉移過程的重要影響。（2）計算了熱能區碰撞和輻射電荷轉移過程的截面和速率係數；發現電漿環境的禁止效應對重粒子碰撞截面有很大影響，並在低能區電荷轉移截面出現了共振結構，這些結構的產生源於勢形共振、Glory散射、Regge共振等幾種物理機制。（3）利用全量子分子軌道強耦合方法研究質子與激發態原子碰撞電荷轉移過程，發現初態靶的電子密度方向分布對電荷轉移截面有很大影響。（4）利用原子軌道強耦合方法計算了O8+離子與氫分子、氦原子的電荷轉移發射光譜。模擬得到的光譜與日本東京都立大學的實驗結果非常一致，表明電子關聯效應對高電荷態離子同原子分子的碰撞電荷轉移過程影響較小。（5）研究了量子-經典對應關係，特別是研究了經典情況下如何處理電子-電子關聯問題。發展了經典軌道蒙特卡羅方法，並研究了強磁場中的態選擇電荷轉移過程，發現了磁場的方向對態選擇截面有很大影響。 本項目得到的重粒子碰撞原子參數，可以套用到天體物理中EUV和軟X射線光譜的模擬，以及實驗室托克馬克電漿電荷轉移光譜診斷的研究中，解決相關的物理問題。
