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本文利用多组态Dirac-Fock(MCDF)方法，及其相应的程序包Grasp92和Ratip，发展了一套更快速、精确的全相对论扭曲波程序，来计算电子与原子(离子)碰撞激发截面和强度。该程序的发展为我们系统的研究复杂靶离子的碰撞激发提供了很好的机会，并为我们更加详细的讨论电子关联效应提供了便利条件。
由于类铍C<2+>离子的三重亚稳态2s2p<3>P可以碰撞激发到三重态2p<2> <3>P，该跃迁的强度与其它跃迁的强度的比值对于太阳等离子体密度诊断是非常重要的。作为该程序的首次应用，本文第三章主要计算了类铍C<2+>离子的亚稳态1s<2>2s2pP<3>到1s<2>2p<2><3>P和内壳层电子的碰撞激发截面，并详细讨论了靶态波函数的关联效应对激发截面的影响。部分计算结果与已有的理论和实验结果作了比较，发现我们的计算结果和最新的实验结果[Phys.Rev.A73，032709(2006)]符合得非常好。
对于中性的稀有气体原子的亚稳态，它不仅具有较长的寿命，而且具有非常大的电子碰撞激发截面。目前，对于较低z的中性Ne、Ar、Kr原子，理论和实验方面都做了大量的工作，但对于高z的中性Xe原子，由于其具有较强的电子关联效应和相对论效应，理论和实验方面还存在极大的挑战。文章第四章，我们主要研究了非常复杂的中性Xe原子亚稳态5p<5>6s J=2，J=0到5p<5>6p的各个能级的电子碰撞激发过程。为了详细的讨论电子关联效应，在计算中，我们使用了两种关联模型来描述靶态波函数，发现关联效应对于偶极允许跃迁低能碰撞区域起非常重要的作用。目前的计算结果与最新的实验结果[Phys.Rev.A 72，022723(2005)]以及理论结果[Phys.Rev.A74,012715(2006)]符合得非常好。
文章第五章，系统的研究了与X射线激光有关的类Ne等电子系列的离子(Z=50-57)的2s<2>2p<6>、2s<2>2p<5>3e和2s2p63e(e=s、p、d)激发态的能级以及辐射跃迁几率、波长、振子强度和电子碰撞激发截面。详细讨论了关联效应对与X射线激光有关的能级寿命，跃迁几率和电子碰撞激发截面的影响。结果表明，能级之间的强关联效应对与X射线激光有关的能级2p<5>3s <1>p<,1>的寿命的影响比较大，它的能级寿命在Z=55附近发生了数量级的降低，该能级寿命的降低将有利于X射线激光的放大，而且强关联效应对辐射跃迁几率和电子碰撞激发截面也产生了戏剧性的影响。