类硼离子多重激发共振态能级结构和Auger过程的理论研究

拟首次采用鞍点变分方法研究类硼（Z=5-10）5电子原子系统内壳激发共振态的结构特性和光谱规律性。发展鞍点复数转动方法，包含多通道耦合效应，探求初末态自旋与角动量相关效应，力图从理论上阐明该系统自离化跃迁的规律性。发展一套全实加鞍点变分的理论方法和计算程序，在充分考虑电子关联效应同时，既能防止变分崩溃，又能成数量级地减少久期方程的维数，精确计算类硼系统高位双激发和三激发共振态的波函数和能量、位移、相对论效应、QED效应、精细结构、超精细结构、Auger分支率、辐射跃迁率和寿命。拟立足于同一量子态高根系列的研究，从能量、角动量自旋分波量子结构，以及相对论效应、精细结构等多种途径，发展标识这些复杂高根量子态结构的理论方法。从而为天体物理、受控核聚变、X射线激光等领域的研究提供数据支持。复杂原子自电离共振态研究是国际前沿课题，无论在理论和应用方面均有重要意义。

本项目已圆满完成预期计划, 期间发表了SCI学术论文15篇, 培养4名博士研究生，已毕业1名。我们采用鞍点变分方法和扩展的鞍点复数转动方法研究了类硼原子系统内壳激发共振态的结构特性和光谱规律性。精确计算了该系统多重高激发态的波函数和能量、位移、相对论效应、精细结构、Auger分支率、辐射跃迁率和寿命。编辑了计算程序，考虑了QED 效应和高阶相对论效应，得到的结果与实验数据符合得很好。计算了精细结构劈裂，首次提出了精细结构劈裂的变化可进一步验证标定能级结构的合理性。发展鞍点复数转动方法，包含多通道耦合效应，并分析了类硼等电子序列内壳激发态总辐射跃迁率和总俄歇跃迁率随核电荷数Z 的变化规律。指出了Spin-alignment 理论对更复杂离子的适用性。对实验类硼离子内壳激发共振态高分辨率的俄歇电子谱和这些内壳激发态之间的跃迁谱线进行了系统标识,其中有的谱线标定是对其它文献标识作了修正，有一些谱线属首次标识。进一步采用全相对论多组态Dirac-Fock方法，对内壳激发态类Be离子的能级结构、辐射和非辐射退激发过程进行了系统的研究，考查了MCDF理论方法和鞍点变分方法对内壳激发态系统研究的优势与不足之处，为进一步发展相关的理论方法打下基础。该项研究将为今后的实验研究提供有价值的理论指导数据。