高電荷態(tài)重離子攜帶著自然界最強(qiáng)的庫侖場。電子在強(qiáng)庫侖場中的運(yùn)動(dòng)有較強(qiáng)的相對論效應(yīng)和量子電動(dòng)力學(xué)(QED)效應(yīng),其退激過程的X射線譜是探究微觀世界的重要窗口之一。
中國科學(xué)院近代物理研究所原子分子譜學(xué)室科研人員利用從頭計(jì)算QED理論方法,基于近期可達(dá)到的實(shí)驗(yàn)條件,開展了一系列理論預(yù)研工作。近代物理所建成的蘭州重離子加速器冷卻儲(chǔ)存環(huán)(HIRFL-CSR)、低能量強(qiáng)流高電荷態(tài)重離子研究裝置(LEAF)和正在建設(shè)中的強(qiáng)流重離子加速器裝置(HIAF),可以提供從0.3 MeV/u至約1 GeV/u的強(qiáng)流高電荷態(tài)重離子束,為開展強(qiáng)場QED研究提供了條件。
研究基于HIRFL-CSR裝置,探究了電子與類氫重離子碰撞中雙電子復(fù)合-雙電子單光子躍遷(DR-TEOP)過程和輻射復(fù)合(RR)過程的干涉現(xiàn)象;針對HIAF裝置,剖析了2s激發(fā)態(tài)類氫重離子雙光子衰變中左旋與右旋極化的光子的不對稱性;基于LEAF裝置,闡釋了類氦雙激發(fā)態(tài)離子的TEOP過程,系統(tǒng)計(jì)算了核電荷數(shù)從5到92離子(2l, 2l’)各量子態(tài)TEOP躍遷、單電子單光子躍遷和俄歇過程的速率。
上述進(jìn)展為在大科學(xué)裝置上開展高電荷態(tài)重離子中的奇異電磁躍遷實(shí)驗(yàn)研究奠定了基礎(chǔ)。預(yù)研結(jié)果分別以快報(bào)(Rapid Communications)、通訊(Letter)和常規(guī)論文(Article)的形式發(fā)表在Physical Review A上。研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金等的支持。
標(biāo)簽: 近代物理所 重離子奇異躍遷研究 重離子 強(qiáng)場QED研究