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高离化态原子跃迁谱线的准确数据不仅在天文学和天体物理中有很大应用背景,而且在等离子体物理中也有广泛的应用。原子能级的超精细结构是由核外电子和原子核电磁极矩相互作用而引起的,这种电子和原子核相互作用可以反过来提供许多关于原子核结构的信息,还可以验证原子核模型的可靠性。
本文通过扩大活动空间方法和相对论多组态的Dirac-Fock方法,并考虑了Breit相互作用、量子电动力学(QED)效应和核质量修正对初态和末态能级的影响。计算了从He-like到Ne-like Cu的Kα和Kβ x射线跃迁光谱参数(包括跃迁波长、振子强度、跃迁几率和线强度),计算结果与已有的实验值进行了比较,吻合很好。本文中,我们给出的光谱数据能够为能级寿命、电荷态分布以及铜等离子体平均离化度提供参考,丰富高离化态原子数据库。
同时,我们采用相同方法计算了第一副族元素Cu、Ag、Au的磁偶极超精细结构常数A和电四极超精细结构常数B,计算中考虑了Breit相互作用、QED修正、Core-Valence相关、Core-Core相关和Bohr-Weisskopf修正。计算结果与已有数据比较,发现吻合很好。文中,我们给出了Cu的4s <2>S<,1/2>、4p <2>P<,1/2>和<2>P<,3/2>态,Ag的5s <2>S<,1/2>、5p <2>P<,1/2>和<2>P<,3/2>态、Au的6s <2>S<,1/2>、6p <2>P<,1/2>和<2>P<,3/2>态的超精细结构常数,并给出了这些能级的超精细分裂。我们的计算结果为许多科学研究提供了原子结构参数,特别是在原子钟方面有很大参考价值。
计算所用的GraspVU程序是由美国范德比尔特大学的Charlotte FroeseFischer教授和他的合作者在Grasp92程序的基础上修改并扩展而来的。