各种原子分子物理过程在聚变等离子体中占有重要的地位。对原子特别是高电荷态离子的结构和碰撞动力学过程的研究是聚变等离子体光谱诊断中的重要课题。因此在本论文中,选择了广泛存在于聚变等离子体中的高电荷态离子体系研究了原子(离子)能级结构和光动力学过程、电子碰撞过程、重粒子碰撞过程。此外还以α粒子(He2+)与氢中性束的电荷交换复合光谱(CXRS)为例演示了原子物理参数在等离子体光谱模拟中的实际应用。具体工作如下:　　 1.采用相对论和非相对论原子自洽场方法,计算了类Na离子(Z=11-92)M壳层的3s-np、3p-ns和3p-nd光激发跃迁的振子强度；通过相对论与非相对论结果的比较,研究了M壳层电子光学振子强度的相对论效应随原子序数Z变化的规律,并给出了阵子强度的相对论效应随原子序数Z变化的标度关系。　　 2.利用基于相对论组态相互作用方法的FAC(Flexible Atomic Code)程序计算了Au68+离子的双激发态能级、自电离速率系数和辐射速率系数,在此基础上计算了类Ne金离子的双电子复合(DR)截面和速率系数。并将计算得到的LMM过程的积分截面与其他理论和实验值进行了比较。此外,我们还计算了三体复合和辐射复合速率系数,并与DR过程进行了比较。最后,我们模拟了LMM,LMN和LMO共振过程的伴线发射光谱,并与电子碰撞激发后自发辐射的X射线强度进行了对比；同时也给出了LMM共振过程中最强的伴线3D’[(2p53/2,3d3/23d5/2)J=5/2→(2p63d3/2)J=3/2]和其对应的共振线3D[(2p53/23d5/2)J=1→(2p6)J=o]的强度比随温度的变化关系,利用这个关系可以用来诊断等离子体的温度,并且我们分析了与共振线不可区分的高n’的伴线对共振线的贡献对此强度比的影响。　　 3.采用全量子的方法计算了能量在0.08 meV～1 eV范围内的He++Ne碰撞的B2∑+-X2∑+和B2∑+-A2П跃迁过程的辐射电荷转移和辐射缔合截面。同时,我们还采用了光学势方法和半经典方法计算了碰撞能量在0.08 meV～5ke V范围内的辐射衰变截面。此外,我们还给出了总辐射衰变、辐射电荷转移以及B2∑+-X2∑+和B2∑+-A2П跃迁的辐射缔合过程的速率系数,为了应用的方便,我们一并给出了速率系数的经验公式和拟合参数。　　 4.利用从头算的多参考态单.双电子激发组态相互作用(MRDCI)量化程序计算了HeNe+离子的势能面、径向耦合矩阵元和转动耦合矩阵元,并利用全量子的分子轨道强耦合(QMOCC)的方法计算了He+与Ne原子碰撞体系能量为20 eV至5KeV的单电子转移过程的总截面和态选择截面。此外,我们还给出了直接电荷转移的总的和态选择的速率系数,同样,为了应用的方便,我们也给出了经验公式及其拟合参数。　　 5.利用求解准稳态近似下包含各种电离、复合、激发和退激发过程的速率方程得到He等离子体中各组分的信息,从而得到在不同等离子体环境下电子碰撞过程对氢中性束与α粒子的电荷交换复合所发射的可见光谱(He+(n=4→3)波长λ=468.6nm)的影响；并模拟了HT-7 tokamak中氢中性束与α粒子的不同系列的电荷交换复合光谱。