磁场中重粒子碰撞过程的精密理论研究

重粒子碰撞过程广泛存在于各种天文环境中，是太阳系行星和彗星发射EUV和X射线的主要机制，也是恒星大气、星际气体、宇宙学、超新星中发生的重要原子分子物理过程。本课题中我们将采用赝谱理论求解含时Schr?dinger方程（TDSE）的方法，研究天文学和天体物理相关的重粒子碰撞过程，得到急需的高精度态选择电荷转移、碰撞激发和电离过程的截面和速率系数，满足天体物理中模拟和诊断的需要。另外，一些恒星、白矮星、中子星都有或强或弱的磁场，因此在本课题中，我们将重点研究外加磁场对原子结构以及重粒子碰撞过程的影响，特别是对电荷转移后发射的极化光谱的影响，这可能发展为一种新的诊断方法。

基于含时薛定谔方程方法，我们研究了强磁场、激光场对重粒子碰撞过程的影响。激光场中，以He2++H为例，研究了电荷转移截面、态选择截面随入射能量、激光场相对相位变化的曲线。入射能量Ep=0.25keV/u时，激光场使电荷转移总截面增大一个量级以上，随着入射能量的增加，激光场作用减弱，到入射能量Ep=2.0 keV/u, 总截面仅增加了26%，但激光场相对相位变为更重要参数。我们通过分析波函数时空分布，阐明了激光场对碰撞过程的作用机理。强磁场对He2++H碰撞电荷转移过程也有重要影响，但变化行为更加复杂，入射能量Ep<2.0 keV/u时，磁场导致电荷转移总截面有很大的增加，随着入射能量的增加，磁场转而导致总截面较小，当入射能量Ep>70keV/u后，截面又由于磁场作用而增加。由于Zeeman分裂影响，随磁量子数m变化的态选择截面改变很大。