Квантовоэлектродинамические поправки и поправки на межэлектронное взаимодействие к вероятностям переходов в многозарядных ионах

• Автор: Волотка, Андрей Викторович
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 101 с. : ил.

1 КЭД теория вероятностей переходов
1.1 Современный статус эксперимента и теории
1.2 КЭД связанных состояний
1.3 Излучение фотона атомом
1.4 Вероятности переходов в одноэлектронных ионах
1.4.1 Нулевой порядок
1.4.2 КЭД поправки первого порядка
1.5 Вероятности переходов в двухэлектронных ионах
1.6 Вероятности переходов в ионах с одним электроном вне
замкнутых оболочек
2 Однопетлевые КЭД поправки к магнитным дипольным переходам
2.1 Вероятности магнитных дипольпых переходов
2.2 Расчет КЭД поправок
2.2.1 Низший порядок
2.2.2 Поправка на вакуумную поляризацию
2.2.3 Поправка на собственную энергию
2.2.4 Численные результаты

3 Вероятности переходов в Не-, В- и Ве-подобных ионах
3.1 Численное решение уравнения Дирака
3.2 Не-подобные ионы
3.3 В- и Ве-подобные ионы
4 Сверхтонкое охлаждение в Не-подобных ионах
4.1 Эффект сверхтонкого охлаждения
4.2 Сверхтонкое смешивание и межэлектронное взаимодействие
4.3 Численные результаты
Заключение
Приложения
А Нольпотенциальный вершинный вклад
В Метод СГОЕБ
Литература

Актуальность работы
Точность экспериментальных и теоретических исследований многозарядных ионов с несколькими электронами существенно выросла за последнее время. Такие системы дают уникальную возможность проверки квантовой электродинамики (КЭД) в области сильных полей. Так как, в отличие от легких атомов, параметр аЯ (а - постоянная тонкой структуры, Z - заряд ядра) не является малым, расчеты должны производиться без разложения по aZ. С другой стороны, это относительно простые системы, образованные небольшим числом частиц, и корреляционные эффекты в них могут быть учтены с высокой точностью. В последнее время значительное развитие техники эксперимента, а также теоретических и численных методов, позволило получить множество новых важных результатов в области физики тяжелых ионов. Настоящая диссертация посвящена расчету вероятностей переходов в многозарядных ионах, выполненному строго в рамках КЭД.
Цель работы
1. Вывод выражений в рамках КЭД для радиационных поправок и поправок на межэлектронное взаимодействие к амплитудам переходов в первом порядке по а и 1 /Z, соответственно.
2. Численный расчет корреляционных поправок к амплитудам магнитных переходов в первом порядке по /Z в Не-подобных ионах. Проверка калибровочной инвариантности результатов. Исследование поведения вклада от отрицательно-энергетического спектра в зависимости от Z.
3. Прецизионный численный расчет вероятностей магнитных дипольных переходов (1522а22р) 2Р$/2 — 2АД/2 в В-подобных ионах и (1а22а2р) 3Ръ — гР в

Таблица 2.1: Численные результаты отдельных вкладов в поправку на собственную энергию, выраженные в терминах 5. В круглых скобках приводится погрешность результата
z (5|гг $уг(0) ^уг(И-)
16 0.0177 —0.0124 —0.0065(1) -0.0012(1)
17 0.0195 —0.0136 —0.0075(1) -0.0016(1)
18 0.0213 -0.0148 -0.0084(1) -0.0019(1)
19 0.0232 -0.0160 -0.0094(1) -0.0022(1)
20 0.0252 -0.0172 -0.0105(1) -0.0025(1)
21 0.0272 -0.0185 -0.0116(1) -0.0029(1)
22 0.0292 -0.0197 -0.0128(1) -0.0033(1)
и А(р, г,р') в (2.50) имеют разные энергии еа и £ь, тогда как в случае g-фактора энергетические переменные одинаковы. Принимая во внимание это отличие, в приложении А выведены формулы для расчета вклада Вывод формул для поправки Д/Р'А1) намного более сложен. Однако, если взять одинаковые энергии в функции А(р,г,р') (например, еа или £ь), то расчетные формулы для однопотенциального вершинного вклада могут быть получены таким же способом, как и для g-фaктopa [31]. Остающийся многопотенциальный вклад вычисляется путем поточечного вычитания соответствующих ноль- и однопотенциальпых вкладов в координатном представлении. Разумеется, вершинный вклад ДАуегР) вычитается с теми же энергиями, с которыми он считался в импульсном представлении.
2.2.4 Численные результаты
Для численного расчета использовался метод конечного базисного набора, который описан подробно в следующей главе. Суммирование в парциальном разложении производилось до |кШах| = Ю, а остаток аппроксимировался