Спектральные характеристики дважды возбужденных состояний многозарядных гелиеподобных ионов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

Герасимович, Елена Александровна АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Минск МЕСТО ЗАЩИТЫ
1998 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.05 КОД ВАК РФ
Автореферат по физике на тему «Спектральные характеристики дважды возбужденных состояний многозарядных гелиеподобных ионов»
 
Автореферат диссертации на тему "Спектральные характеристики дважды возбужденных состояний многозарядных гелиеподобных ионов"

Л V •>

2 1 ¡ Институт Молекулярной и Атомной Фнзнкн Национальной Академии Наук Беларуси

УДК 535.33. 539.182-184

Герасимович Елена Александровна

СПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВАЖДЫ ВОЗБУЖДЕННЫХ СОСТОЯНИЙ МНОГОЗАРЯДНЫХ ГЕЛИЕПОДОБНЫХ ИОНОВ

01.04.05 - Оптика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Минск-1998

Работа выполнена в Институте радиационных физико-химических проблем HAH Беларуси

Научный руководитель - кандидат физико-математических наук,

старший научный сотрудник Плиндов Г. И.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Феранчук И.В.

доктор физико-математических наук Блохин А.П.

Оппонирующая организация - АНК "Институт тепло- и массообмена

им. А.В. Лыкова" НАН Беларуси

Защита состоится "йд" 1998 г. в часов на

заседании совета по защите диссертаций Д 01.01.01 при Институте молекулярной и атомной физики НАН Беларуси (220072 г.Минск, пр. Ф.Скорины 70, тел. 284-1725)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института молекулярной и атомной физики HAH Беларуси

Автореферат разослан "/7" HOßfrhiX 1998

г.

Ученый секретарь совета по защите диссертаций кандидат физико-математических нау* А. Кузьмицкий

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Дважды возбужденные состояния (ДВС) атомов и ионов изучают как теоретически, так и экспериментально. Изначально эти состояния получались в результате электронной, фотонной и ионной бомбардировки атома мишени и представляли собой низколежащие ДВС, у которых главные квантовые числа хотя бы одного электрона малы. В последние годы удалось исследовать экспериментально ДВС с большими главными квантовыми числами обоих электронов. В этом случае использовалось двухступенчатое лазерное возбуждение или процессы двойного возбуждения при столкновении многозарядных ионов с атомами. Кроме этого ДВС двухэлектронных атомов привлекают значительное внимание, как одна из наиболее фундаментальных систем с автоионгоационным распадом. Автоионизационные состояния играют важную роль при электронном ударе, столкновениях между многозарядными ионами и атомами или поверхностью.

Работа выполнена но темам "Энергетика - 01" и "Кварк" лаборатории 01 ИРФХП НАН Беларуси.

Целью настоящего исследования является получете спектральных характеристик высоколежащих ДВС многозарядных гелиеподобных ионов. Особое внимание будет обращено на зависимости энергий и вероятностей переходов от квантовых чисел, включая полный угловой момент X.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. В работе впервые получены аналитические выражения для коэффициентов смешивания и волновых функций для высоколежащих ДВС с произвольным значением углового момента в нерелятивистском приближении.

2. Получены приближенные аналитические формулы для энергий и изучена вращательная структура ДВС вплоть до значений углового момента Ь<1. Проведена систематика спектров дважды возбужденных состояний с произвольным значением углового момента и уточнены формулы для средних значений физических величин ДВС.

3. Найдены простые правила отбора для дипольных и квадрупольных переходов между высоколежащими ДВС, примыкающими к нижнему краю комплексов.

Научная и практическая значимость диссертационной работы заключается в том, что представленные аналитические выражения позволяют быстро идентифицировать спектры высоколежащих ДВС, в отличие от традиционных методов, требующих трудоемких и дорогостоящих расчетов. Аналитические выражения энергий и правила отбора для расшифровки спектров ДВС могут быть использованы в лаборатории 01 ИРФХП, кафедрах спектроскопии и атомной физики БГУ, лаборатории химической физики АНК ИТМО, при исследовании сечения возбуждения методом протяженных пересекающихся пучков в МЭИ (Россия).

На защиту выносятся следующие положения: -предложенный метод расчета позволяет находить аналитические решения для волновых функций и энергий дважды возбужденных состояний двухэлектронной системы в зависимости от квантовых чисел, включая собственное значение оператора полного углового момента;

-найденные в аналитическом виде выражения для спектральных характеристик - энергий переходов, углового распределения электронной плотности дважды возбужденных состояний - свидетельствуют о существовании серий вращательного типа в спектрах дважды возбужденных состояний многозарядных ионов, а также о двух типах пространственной корреляции;

-найденные правила отбора для дипольных и квадрупольных переходов между дважды возбужденными состояниями позволяют выделить главные каналы радиационного распада.

Личное участие автора в совместных работах. Основная часть аналитических результатов получена автором, также как и все численные расчеты, которые проведены ей с использованием оригинальных программ. Использована методика, предложенная ранее соавторами публикаций по теме диссертации Дмитриевой И.К. и Плиндовым Г.И. для описания 5 и Р состояний, которая

была обобщена автором на высоколежашие ДВС многозарядных ионов с произвольным значением суммарного углового момента. Постановка задач, анализ и интерпретация полученных результатов осуществлялись совместно с Дмитриевой И.К. и Плиндовым Г.И. - соавторами работ [1-5].

Апробация результатов диссертации. Результаты работы докладывались и обсуждались на IV Международной школе-семинаре "Nonequilibrium processes and their applications" (Минск, 1998).

Основные результаты исследований опубликованы в двух журнальных статьях [1, 2], двух препринтах [3, 4] и тезисах доклада [5]. Общее количество страниц опубликованных материалов - 82 с.

Диссертация состоит из Введения, Общей характеристики работы, 5 Глав, Заключения и Приложения. Она содержит 17 рисунков, 27 таблиц, 116 библиографических ссылок. Полный объем диссертации составляет 101 страницу.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В Главе 1. проведен анализ современных исследований электронной структуры атомов в дважды возбужденных состояниях. Приведены наиболее используемые феноменологические классификационные схемы, систематика уровней и имеющиеся в литературе правила отбора для дипольных и квадрупольных переходов между ДВС. Анализ показывает, что правила отбора, полученные на основе различных приближенных моделей, описывают узкие интервалы переходов, причем для нейтральных атомов и положительных ионов с небольшими зарядами.

В Главе 2. сформулирована задача — описание высоколежащих ДВС многозарядных гелиеподобных ионов — и проанализированы возможные пути ее решения. Учет межэлектронного взаимодействия нарушает водородоподобную симметрию задачи и точные аналитические выражения для волновых функций и энергий состояний получить невозможно. Поэтому в этой главе показано, использование ограниченного

метода взаимодействия конфигураций и двухэлектронного дипольного приближения позволяет приближенно разделить переменные в уравнении Шредингера с учетом межэлектронного взаимодействия.

В Главе 3. приводится методика аналитической диагонализации оператора межэлектронного взаимодействия в рамках двухэлектронного дипольного приближения. Уравнение Шредингера для двухэлектронных атомов, после интегрирования по угловым переменным и при учете того факта, что главный вклад в коррелированную волновую функцию дают конфигурации со значением орбитальных моментов электронов 1Л и 1г в интервале 0 </1;/2 < ЫУ1, сводится к сложной системе пятичленных рекуррентных уравнений, где переменными

являются х = и к-\11-12\. При условии кШ«\ (ТУ и п

- главные квантовые числа внутреннего и внешнего электронов) эта система приближенно разделяется. Исследование уравнений показало, что зависимость от к определяется действием оператора углового момента и его проекции на Б-функции Вигнера и описывает поворот системы координат при котором оси Ох и Ог меняются местами. Часть, зависящая от переменной х, может быть преобразована к хорошо изученному уравнению для двумерного гармонического осциллятора.

Найденные аналитические выражения коэффициентов смешивания для ДВС с произвольным значением полного углового момента атома Ь без учета нормировки имеют вид:

д * (х, к, у) - \Ъ~- (х, к, к) = (4х2-к2У2{Г[х + {1 + \)/2\Г[х-Ы2]}Уг~гх х{Г[х-(Ь-\)12 ]Г[х + X / 2 +1] П£т (0, тг / 2, лг) х х [2 - (2 - ]хг-у1гт [й){Ып у)х1\ехр{~а{Ыпу)х1 /2],

где Ь7т(/) - присоединенные полиномы Лягерра, т, Т, V - набор коллективных квантовых чисел:

квантовое число Т представляет собой проекцию углового момента Ь на межэлектронную ось и изменяется в интервале О<Т<Ь ДЛЯ 71 — (-1)^,

1 <Т<Ь для л- = (-1)х+\

т равно числу нулей в коэффициентах смешивания: т = 0,1...<М-1-(1+Г)/2,

V определяет симметрию волновых функций по отношению к перестановке главных квантовых чисел электронов N «и, со (Ыпу) -известная функция главных квантовых чисел.

Коэффициенты смешивания (1) являются ассимптотически точными в пределе больших значений N и позволяют получить аналитические зависимости всех спектральных характеристик высоколежащих ДВС многозарядных ионов от коллективных квантовых чисел.

Так как коэффициенты смешивания (1) зависят от главных квантовых чисел электронов п и N только через слабо изменяющуюся функцию со то их основные особенности

для внутриоболочечных (п-К) и межоболочечных (п>Ы) состояний близки.

Анализ выражения (1) и сравнение с результатами численной диагонализации оператора межэлектронного взаимодействия при 4<N<10 показали, что для состояний с единственно возможным значением к (однополосных) выражение (1) хорошо описывает коэффициенты смешивания конфигураций, как при т- 0, так и при умеренных значениях т. В случае двух и более полос хорошее аналитическое описание возможно лишь для состояний, примыкающих к нижнему краю (Ы,п) комплексов.

В Главе 4. изучены выражения для энергетических уровней и угловое распределение электронов, получены уточненные аналитические выражения для средних значений (соз©12), (г),

Приближенное аналитическое решение уравнения Шредингера с учетом межэлектронного взаимодействия для энергии ДВС можно записать следующим образом:

2п 2Хг

Е(:3 (1 + 6„п) = .1Л {Ып у)+ (ТУи у\2т +Г+1) +

+ + (2)

где <5^-дельта символ Кронеккера, а>2 (Мпу) = 4-/3 (к)- и"2 -ЛГ"2

(Ыпу), J2(Ипу) и Jг{y)- радиальные интегралы, включающие в себя прямое и обменное взаимодействие и зависящие только от кв антовых чисел п, N и V.

Порядок энергетических уровней ДВС определяется в первую очередь вторым членом в выражении (2). Энергетические уровни соответствуют спектру двумерного гармонического осциллятора, задающегося квантовыми числами т и Г, с возмущением в результате вращательного взаимодействия (третий член в выражении (2)). Однако детальное исследование показало, что значения интегралов .12{Ипу) в "+" (у=1) и "-"

- системах при определенном соотношении квантовых чисел п и N заметно отличаются, что приводит к нарушению порядка уровней, следующему из (2т+Т) классификации и для разных значений V ниже может оказаться уровень с у=-1 и большим значением (2ш+7). В работе это проиллюстрировано на примере состояний со значениями угловых Ь~2, 3.

Система уравнений с фиксированным значением квантового числа V описывает колебательно-вращательные спектры. Так как колебательная структура была подробно изучена ранее, в работе особое внимание уделено зависимости энергии от полного углового момента атома.

Численное решение задачи подтверждает наличие вращательной структуры в спектрах многозарядных ионов. Уже при умеренных значениях N вращательная структура наблюдается для состояний с у= 1, тп = 0 и у= -1, т = 0, 1 (рис. 1)

Е(Яу)

-15,4 т

-15,42,

-15,44 -

-15,46

Зрс

_3 ро

У=+1

I ро

Зре \ро

гве

35е

3 ро

ЧУ

гр°

У = -1

Рис. 1. Вращательная структура (00) и (10) состояний (6,7) комплекса иона лА6+.

(максимальное значение Ьтлх =2Ы-2). В этом случае как колебательные, так и вращательные интервалы обнаруживают сильную ангармоничность; с ростом N число вращательных полос увеличивается и спектр ДВС (при фиксированных значениях (2т + Т)) приближается к спектру жесткого ротатора.

Сравнение с результатами наиболее точных из имеющихся в литературе расчетов показало, что выражения, полученные на основе ограниченного метода взаимодействия конфигураций и двухэлектронного дипольного приближения, пригодны для описания не только многозарядных ионов, но и ионов с умеренными значениями заряда 2.

Анализ углового распределения электронов, средних значений косинуса межэлектронного угла (соз®12) и дисперсии косинуса угла показал, что для состояний, примыкающих к нижнему и верхнему краям (Кп) комплексов, характерны различные типы угловой корреляции электронов. Степень угловой корреляции увеличивается с ростом N. При фиксированном значении N электронная плотность определяется главным образом квантовыми числами V, т и Т и слабо зависит от углового момента. Для самых нижних £ состояний максимум распределения приходится на значение межэлектронного угла 012 -к, для. верхних на ©п =0 (см. рис. 2). С ростом квантового числа Т максимум углового распределения

электронной плотности сдвигается в сторону угла — и даже для

самых нижних состояний не совпадает с п. У промежуточных состояний |{соз©12)| близок к нулю, однако эти состояния не

подобны одночастичным, а их угловое распределение определяется смесью нескольких конфигураций.

Для атомов с большим значением 1 радиальная корреляция обусловлена в основном обменным взаимодействием. Радиальную корреляцию электронов в ДВС определяет квантовое число V, которое является точным в пределе больших N и "хорошим" уже при N>4.

Д®п)

Рис. 2. Угловое распределение электронов для состояний (5,5) комплекса: \-т=0,2-т=3, 3-т=4

Действительно для системы с у=1 при гх = г2 волновая функция состояний, примыкающих к нижнему краю (Ы,п) комплекса, максимальна, тогда как в "-"-системе в этом случае минимум. Если еще учесть значения среднего косинуса для состояний с т-0, то для "+" и "-"-систем получим две разные модели расположения электронов: по разные стороны от ядра на примерно одинаковых (у=1) и сильно отличающихся расстояниях (у=-1), соответственно.

Сравнение с результатами наиболее точных расчетов показало, что полученные аналитические выражения для средних значений физических величин находятся в хорошем соответствии с численными данными для состояний вблизи нижнего края (Ы,п) комплексов.

В Главе 5. были исследованы дипольные и квадрупольные переходы между ДВС и получены приближенные правила отбора для переходов из (т^У'15+1состояний (Ы, п2) комплексов в {туТу )У/ 2'игЬу~/ состояния (ТУ, и3) комплексов. Предложенная

методика позволила выделить достаточно простые правила для радиационных переходов. Показано, что правила отбора определяются не значениями ш,-, т^, Ти Ту и V,-, V ^ по

отдельности, а разностями Дт = т1 - т^, А.Т = 7] - Ту и

произведениями этих квантовых чисел. Для дипольных переходов они имеют вид:

V; V; = -1(0) Д(2т + Т) = 0 , (3)

и

' Д(2ш + Г) = 1, (4)

Из переходов, удовлетворяющих условию (3), наиболее сильными являются те, для которых Дтп = 0 и ДГ=0. Из переходов, удовлетворяющих условию (4), наиболее сильные для минимально возможных величин Дш=Дтт:п.

и

При /я, = О и отрицательных значениях АТ условие (3) не может быть выполнено (например, переход 1^е-»(»г/1)1Р0), и наиболее вероятными становятся переходы с

Д(2го + Г) = -1. (5)

Правила отбора (3)-(5) слабо зависят от угловых моментов начального и конечного состояний и применимы для всех дипольных переходов.

Приближенные правила отбора для квадрупольных переходов, как и для дипольных определяются в основном величинами у^у и Д(2т + Т):

а) А(2т + Т) = ±1, (6) и

б) А(2т + Т) = 0,+2; (7)

для переходов между состояниями с различными значениями главных квантовых чисел электронов в начальном и конечном состояниях. В случае переходов внутри комплексов

правило (7) дополняется

Д(2т + Г) = -2. (В)

Полученные простые правила отбора (3)-(5) и (6)-(8) для дипольных и квадрупольных переходов между ДВС находятся в хорошем соответствии с результатами численных расчетов для состояний, вблизи нижнего края комплексов (см. таблицу). Анализ результатов численных расчетов и выражений (3-8) позволил сделать следующие заключения. В соответствии с

правилами отбора (3)-(8) среди набора конечных состояний (/V, п3) комплексов только некоторые будут заселены с заметной вероятностью. Состояния, примыкающие к верхнему краю начального комплекса, распадаются преимущественно в

верхние состояния конечного комплекса, хотя правила отбора (3)-(8) при этом не выполняются.

Таблица

Дипольные матричные элементы Д27210~2 для переходов между

О,.0)+ 55е состояниями (8,8) комплекса и (ту 1)У/ 1Р° состояний

(4,8) комплекса. Звездочкой отмечены переходы, удовлетворяющие правилам отбора (3) и (4).

(«Л Г

00 10 20 30 40 50

(00)" 6,31* 0,02 0,04 - -

(01)+ 0,56 2,76* 0,7 0,07 - -

(10)- 0,08 5,50* 0,01 0,23 0,09 -

(ПУ 0,02 1,38 2,14* 1,9 0,38 0,03

(20)- - 0,2 3,44* 0,40 0,3 0,56

(21У - - 0,74 1,62* 3,21 0,43

(2?) - 0,01 0,43 0,03 0,4 1,49

Отметим особенности, связанные с распадом межоболочечных состояний. Известно, что при распаде нижних состояний (пх,п2) комплекса преимущественно заселяются нижайшие по энергиям состояния, так что из всех (пъп3) комплексов наиболее заселенным оказывается комплекс с наименьшим возможным пъ. Однако, если пх > пг возникает дополнительная возможность: могут заселяться состояния как в (пх,пъ), так и в («2,»з) комплексах. Анализ показывает, что при фиксированном п3 более вероятны переходы в выше лежащие по энергии состояния (пип3) комплекса. Таким образом, более заселенными оказываются состояния с более асимметричным возбуждением электронов: слабо асимметричные ДВС, например в (4,5) или (6,7) комплексах, при последующем радиационном распаде приводят к появлению высоко асимметричных ДВС, таких как (2,5) или (2,7). Этот вывод справедлив для всех рассмотренных значений Ь, и Ьг (0 < I < 3), для дипольных и

квадрупольных распадов как синглетных, так и триплетных состояний любой четности.

Правила отбора (3)-(8), полученные для многозарядных ионов, справедливы также и для ионов с умеренными значениями 2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты проведенных исследований позволяют сделать следующие выводы:

1. На основе диагонализации оператора межэлектронного взаимодействия получено решение двухэлектронной задачи для дважды возбужденных состояний многозарядных ионов. В двухэлектронном дипольном приближении найдено аналитическое решение этой задачи, точное в пределе больших значений главных квантовых чисел электронов N и п. Полученные решения пригодны для области умеренных значений N и заряда ядра 2 [1 ].

2. Получены зависимости энергий от всех квантовых чисел, включая полный угловой момент иона Ь. Для дважды возбужденных состояний, примыкающих к нижнему краю {Ы,п) комплексов, наблюдается ярко выраженная структура вращательного типа, подобная спектрам жесткого ротатора. С ростом коллективного квантового числа т, определяющего число нулей в коэффициентах смешивания, она быстро нарушается [1, 3].

3. Рассчитаны средние значения: косинуса угла между радиус-векторами возбужденных электронов, расстояния электронов от ядра и их среднеквадратичные значения для внутри- и межоболочечных состояний. Доказано наличие различных типов корреляции в состояниях, примыкающих к верхнему и нижнему краям (Лг,гс) комплексов [4].

4. На основе исследования у-симметрии дважды возбужденных состояний, описывающей изменение волновой функции при перестановке Л7«-»«, показано, что для большинства состояний (М,п) комплексов, 9 является «хорошим» квантовым числом

уже при значениях главных квантовых чисел электронов N > 4 [1, 3].

5. На основе двухэлектронного дипольного приближения найдены простые правила отбора для дипольных и квадрупольных переходов между дважды возбужденными состояниями, вблизи нижнего края (N,n) комплексов. Полученные правила отбора применимы не только для многозарядных ионов, но также и для ионов с умеренными значениями заряда Z [2, 5].

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Gerasimovich Е.А., Dmitrieva I.K., Plindov G.I. Doubly excited states of two-electron atoms with large nuclear charge Z. Wavefunctions and energies of states with arbitrary angular momentum LII J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. - 1995. - Vol. 29, № 8 -P. 1307-1322.

2. - Gerasimovich E. A., Dmitrieva I.K., Plindov G.I.Propensity rules for radiative rates of high-lying doubly excited states of multiply charged helium-like ions // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. - 1996. -Vol.29, №12-P. 5227-5235.

3. Герасимович E.A., Дмитриева И.К, Плиндов Г.И. Особенности спектров дважды возбужденных состояний многозарядных ионов. Зависимость от полного углового момента- Препринт / ИРФХП НАНБ - Минск: 1997 - 25 с.

4. Герасимович Е.А., Дмитриева И.К., Плиндов Г.И. Пространственное распределение электронов в дважды возбужденных состояниях. - Препринт/ ИРФХП НАНБ - Минск: 1998-29 с.

5. Gerasimovich Е.А., Dmitrieva I.K., Plindov G.I. Propensity rules for radiative rates of high-lying doubly excited states of helium-like ions // Nonequilibrium processes and their applications: Тез. докл. школы-семинара, Минск, 1-6 сент. 1998 г. / Ин-т тепло- и массообмена НАН Беларуси. — Минск, 1998. — С. 5.

15

РЭЗЮМЭ

Герасимов ¡4 Алена Агогксандрауна Спектральный характарыстьш двойчы узбуджаных станау мнагазарадных гел1епадобных юнау Ключавыя словы: гел1епадобны юн, двойчы узбуджаныя станы (ДУС), двухэлектроннае дьшольнае прыблгжэнне, абмежаваны метад узаемадзеяння канф1гурацый, каэфпценты змешвання, (Ы,п) комплекс, мiжэлeктpoннae узаемадзеянне, у-имметрыя, прыбл1жаныя правшы адбору, вярчальная структура. Мэтан прадстауленай працы з'яулялася атрыманне спектральных характарыстык высокалежачых ДУС многазарадных гел1епадобных юнау. Пастауленая задача была паспяхова выканана з дапамогай прымянення абмежаванага метада узаемадзеяння канф1гурацый 1 двухэлектроннага дыпольнага прыбл1жэнш. У працы уперщыню атрыманы анаштычныя залежнасщ хвалявых функцый, энергш узроуняу 1 сярэдшх значэнняу ф1з1чнътх вел1чьшь ад квантавых лжау, у тым лшу \ ад поунага маменту ¡она. Зроблены вывад аб юнаванш, вярчальнай структуры у спектрах ДУС каля шжняга краю (Ы,п) комплексу. Упершыню удалося выдзялщь простыя прыбгпжаныя правшьт адбору для дыпольных 1 квадрупольных пераходау пам1ж ДУС. Праведзена даследванне атрыманых рэзультатау 1 паказана, што аналпычньтя выразы, яюя атрыманы для высакаляжачых мнагазарадных юнау, з'яуляюцца прымяшмьиш 1 для умераных значэнняу 2 и N.

РЕЗЮМЕ

Герасимович Елена Александровна Спектральные характеристики дважды возбужденных состояний многозарядных гелиеподобных ионов

Ключевые слова: гелиеподобный ион, дважды возбужденные состояния (ДВС), двухэлектронное дипольное приближение, ограниченный метод взаимодействия конфигураций,

коэффициенты смешивания, волновая функция, (N,n) комплекс, межэлектронное взаимодействие, v-симмегрия, приближенные правила отбора, вращательная структура.

Целью представленной работы являлось получение спектральных характеристик высоколежащих ДВС многозарядных гелиеподобных ионов. Поставленная задача была успешно решена с помощью применения ограниченного метода взаимодействия конфигураций и двухэлектронного дипольного приближения. В работе впервые получены аналитические зависимости волновых функций, энергий уровней и средних значений физических величин ДВС от всех квантовых чисел. Сделан вывод о существовании ярко выраженной вращательной структуры в спектрах ДВС вблизи нижнего края (N,n) комплексов. Впервые удалось выделить простые приближенные правила отбора для дипольных и квадрупольных переходов между ДВС. Проведено исследование полученных результатов и показано, что аналитические выражения, полученные для высоколежащих мно'гозарядных ионов, применимы и в области умеренных значений Z и N.

ABSTRACT

Gerasimovich Elena Alexandrovna Spectral characteristic for doubly excited states of multicharged helium-like ions.

Key words: heliumlike ion, doubly excited states (DES), two electron dipole approximation, restricted configuration interaction method, mixing coefficients, (N,n) manifold, interelectronic interaction, symmetry, propensity rules, rotational structure.

The objective of this paper was to obtain spectral characteristics for highlying doubly excited states of multicharged helium-like ions. Application of the restricted configuration interaction method and two-electron dipole approximation permits to solve this problem. Analytical dependences of mixing coefficients, wave functions, energies on all

quantum numbers, including angular momentum have been derived for the first time. The existence of a rigid rotor structure for the states, near lower edge of the (N,n) manifold was concluded. New simply propensity rules for dipole and quadrupole transitions of DES have been obtained. Analysis of results .shows the analytical expressions being also applicable to moderate values Z and N.

Спектральные характеристики дважды возбужденных состояний многозарядных гелиеподобных ионов

Подписано к печати 40.. 1998г. Формат 60x90 1/16 Тип бумаги-офсетиая. Печать офсетная. Печ.л.ШУч.изд. л. 1.1 Тираж 100 экз. Заказ \ 17__

Институт молекулярной и атомной физики HAH Беларуси 220072, Минск, пр. Ф. Скорины 70.

Отпечатано на ризографе Института физики им. Б.И, Степанова HAH Беларуси

Лицензия ЛП № 20 от 20.08.97 г.

Герасимович Елена Александровна