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本文研究的是高电荷的类锂Ge29+离子,首先简单介绍了锗(Ge)元素的原子特性及广泛应用,然后简要叙述了高电荷离子的定义、研究意义及其制备和引出装置,最后对Ge29+离子1s2nl(l=0,12≤n≤9)态的能级结构和激发特性进行了一系列研究和讨论,这也是本文主要的工作。
本文是以裸核为能量零点计算Ge29+离子s、p态的总能量,包括非相对论部分和相对论修正和QED修正,其中非相对论能量用全实加关联(FCPC)方法计算,同时附加了离子实修正和高角动量分波修正;相对论修正涉及一阶微扰、高阶相对论修正。本文研究的是具有较高核核电荷(Z=32)的离子,相对论效应比较明显,所以计算时应考虑。总能量确定后,又得出了分立态的电离能、激发能以及各态之间的跃迁能和伴随的谱线波长,绘制了格罗春图。
计算非相对论能量时确定了体系的波函数,在此基础上计算了Ge29+离子能级结构劈裂,并考虑了高阶相对论和QED效应带来的影响。根据QDT理论(第三章介绍)得到Ge29+离子s、p态的量子数亏损,并采用半经验方法将得到的能量结果外推倒任意高激发态,为高激发态及其他相关领域研究,提供有益的帮助。同时本文计算了Ge29+离子吸收谱的偶极跃迁振子强度,绘制了振子强度外推图,实现了高电荷类锂体系振子强度从分立态到连续态的全能领域研究。