高离化态离子与多电子原子碰撞电荷转移过程的理论研究

高电荷态离子与多电子原子碰撞过程是一个多体、多中心问题，它涉及入射粒子和靶原子两个中心的多体强关联效应；同时，碰撞的反应通道也比电子碰撞多，这些反应通道之间还存在相互竞争的影响。如何高精度计算包含双电子反应通道的重粒子碰撞过程，是对理论研究的巨大挑战。本项目将通过与兰州近代物理研究所的实验密切配合，在低能碰撞区扩展全量子的和半经典的分子轨道强耦合方法，在中能区发展原子轨道强耦合方法，研究电子俘获到高激发态的单、双电荷转移以及转移电离过程。通过比较不同的理论方法以及实验结果，检验理论和实验的精度，探讨各种强耦合方法以及不同的电子转移因子方案的适用范围。本项目完成后得到的重粒子碰撞原子参数，可以应用到天体物理的极端紫外(EUV)和软X射线光谱模拟，以及实验室托克马克等离子体电荷转移光谱诊断的研究中，解决相关的物理问题。

高电荷态离子与多电子原子碰撞过程是一个多体、多中心问题，它涉及入射粒子和靶原子两个中心的多体强关联效应；碰撞的反应通道也比电子碰撞多，这些反应通道之间还存在相互竞争的影响。通过本项目研究，我们将多参考组态单双电子激发组态相互作用(MRD-CI)方法推广到处理高激发态和赝连续态，得到相应的势能曲线和相互作用矩阵元；在低能和极低能碰撞能区，发展了全量子分子轨道强耦合（QMOCC）方法；在中高能区发展了半经典的分子轨道强耦合方法(SC-MOCC)，以及原子轨道强耦合(AOCC)方法和程序，研究了电子俘获到高激发态的单、双电荷转移以及转移激发、电离过程。通过与兰州近代物理研究所的实验和其他实验、理论工作比较，验证了我们的结果，同时检验了不同理论方法的精度。我们以氢原子、碱金属原子、惰性气体、Be、C等原子（离子）间的碰撞电荷转移等过程为例，详细探讨各种理论方法以及不同的电子转移因子方案的适用范围。本项目得到的重粒子碰撞参数，可以应用到冷原子碰撞、天体物理的极端紫外(EUV)和软X 射线光谱模拟，以及实验室托克马克等离子体电荷转移光谱诊断的研究中，解决相关的物理问题。