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在高精度的量子频标中,为了获得原子精密的光谱线,往往会通过各种技术手段抑制能引起谱线展宽的各种因素。其中,由于粒子间的相互作用而引起的谱线展宽和频移,成为谱线增宽的关键因素之一。40Ca+因其简单而独特的电子结构,被广泛应用于量子计算和量子频标的研究中。我们重点关注Ca+-He体系和Ca+-Ca+体系的电子结构和辐射跃迁性质。以及作为背景气体的He原子是如何对Ca+的光谱线造成展宽和频移的。 本文针对Ca+-He体系和Ca+-Ca+体系的电子结构和辐射跃迁性质进行了仔细的计算和分析,主要工作如下: (1)应用MRCI方法,在考虑Davidson修正的情况下,计算得到了Ca+-He体系对应最低三个解离极限的势能曲线,计算结果与实验吻合得较好。为了探讨辐射跃迁性质,我们计算了包含基态X2Σ1/2+跃迁偶极矩和跃迁四偶极矩随核间距变化的情况。 (2)在Ca+-He体系中,利用得到的体系势能曲线,应用Anderson-Talman理论得到了低温下在以He原子为背景气体的情况下,Ca+离子H线和K线的碰撞展宽和频移系数。 (3)我们采用多参考组态相互作用的方法计算了Ca+-Ca+体系对应最低三个原子解离极限的电子结构。在计算中,我们考虑了自旋-轨道耦合的效应,得到了体系的精细能级。同时应用LEVEL程序计算了束缚态的光谱常数,以及垂直激发能和振子强度。