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【摘 要】利用基于多组态Dirac-Fock方程的程序包GRASP2，详细计算了锗的高离化态He-like到Ne-like的Kα X射线的性质，所得的理论计算结果与实验值以及其它理论值符合很好， 同时对于分析已有的实验结果和指导拟开展的实验也有重要的意义。
【关键词】锗；波长；能级；振子强度
【Abstract】Using the multi-configuration Dirac-Fock method and the corresponding package GRASP2， the properties of kα transition for He-like through Ne-like are studied in this paper. The calculated results are found to be in a good agreement with the experimental results and the available theoretical results. These results can be used to analysis the previous experimental results and guide the design of the future experiments.
【Key words】Ge； Wavelength； Energy level； Oscillator strength
0 引言
高离化态原子离子的结构、光谱是当前原子与分子物理的重要前沿课题之一。也是研究磁约束和惯性约束聚变、X射线激光和等离子体诊断的物理特性与规律，以及探讨高离化等离子体参数诊断方法所必须的基本原子物理参数。高离化态的锗的能级和跃迁几率在很多科学研究领域有很重要的应用。高离化态锗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。但其Kα线光谱只有部分文献涉及，且缺乏系统的计算，因此对于其详细的讨论很有必要。
1 理论计算方法
对角化由原子波函数（5）式构造的哈密顿矩阵，则可得到相关原子态的能量和组态混合系数。对于其他高阶效应，如Breit修正和主要的量子电动力学QED效应，可作为微扰处理。
2 结果与讨论
为了检验计算结果的可靠性和准确性， 将He-like Ge， 和Li-like Ge 部分跃迁波长的计算值和实验值进行了比较（表1），其中百分比差异用■×100%表示，其中λC是当前理论计算值，λM是文献报道的实验值[2]。从表1可以看出，当前计算值与实验值最大偏差不到0.04%，这说明当前计算结果与实验值符合较好。为了更好地说明当前理论计算的准确性，在表2对1s2p能级计算值与实验值[3]进行了对比，其中的百分比差异公式与表1的公式相同。从表2可以看出，当前绝大部分计算值与实验值偏差不到0.05%。因此当前计算方法是真实可信的。利用同样的方法计算出从类氦到类氖锗跃谱线的波长、跃迁几率和振子强度，结果见表3. 表3所列结果都是长度规范下计算的结果。
从Ge XXII到Ge XXX，Breit修正、自能修正和真空极化对Ka线初、末态精细结构能级的贡献分别在图1和图2中表示，Breit修正和自能修正的贡献比较大，且自能修正在电动力学修正中比真空极化修正占的比例要大。对比图1和图2，自能修正随初态电子数目的增加而增加，随末态电子数目的增加而缓慢减少。从Ge XXII到Ge XXX随着电子数增加，Breit修正明显越来越大，而真空极化修正接近一个常数。Breit修正这个现象可以解释为：与高离化态原子相比较，低离化态原子和中性原子的原子核所带的电荷与核外电子数更加接近或相等，原子核对电子的吸引力和电子之间的排斥力将增大，这就意味着电子相关变得更加重要。
3 结语
本文在MCDF方法的基础上，考虑Breit修正、自能修正和真空极化，详细计算了类氦到类氖锗跃迁谱线的跃迁波长、跃迁几率、振子强度以及相应的能级。计算出的部分值与实验值进行了对比，发现与实验值吻合较好。在此基础上，给出了系统的高离化态锗的跃迁光谱参数计算，丰富了原子结构数据库，同时对于分析已有的实验结果和指导未来的实验也有重要的意义。
【参考文献】
[1]胡峰，杨家敏，王传珂，等.电子关联效应对金离子的影响[J].物理学报，2011，60（10）：103104.
[2]S.Maclaren P.Beiersdorfer D.A.Vogel， et al. Precision measurement of the Ka transition in heliumlike Ge30+[J]. Phys Rev A， 1992，45（1）：329-332.
[3]J.Sugar and A. Musgrove. Energy levels of Germanium， Ge I through Ge XXXII[J]. Journal of Physical and Chemical Reference Data， 1993，22（5）：1213-1278.
[责任编辑：汤静]
