基于上海EBIT裝置的若干原子過程實驗與理論研究的中期報告

基于上海EBIT裝置的若干原子過程實驗與理論研究的中期報告中期報告一、項目進展情況1.實驗進展本項目是基于上海EBIT裝置的若干原子過程實驗與理論研究。根據(jù)項目計劃，我們已經(jīng)完成了以下實驗工作：1）離散能級的愚公移山我們成功地使用了拉曼光譜技術和激光誘導熒光技術對離散態(tài)重元素的能級結構進行了研究。我們使用了硅基探測器和CCD相機來監(jiān)測激光誘導的熒光及其波長。2）充分利用碰撞反應我們進行了雙束實驗來研究離子碰撞反應中電荷轉移過程的影響。我們使用了亞穩(wěn)態(tài)電子轟擊碰撞實驗來研究原子內部的復雜反應。3）亞穩(wěn)態(tài)離子的制備和研究我們使用了EBIT裝置來制備亞穩(wěn)態(tài)離子，并使用激光誘導熒光技術進行了研究。我們還利用相對論重整化群方法對亞穩(wěn)態(tài)離子進行了計算。2.理論進展1）相對論性修正的電動勢我們研究了相對論性修正的電動勢，并將其應用于研究亞穩(wěn)態(tài)離子中的電磁相互作用。我們計算了離子電磁極矩的相對論性修正，并研究了其對離子能級結構的影響。2）相對論性量子場論我們研究了相對論性量子場論的基本框架，并將其應用于研究原子的演化和相互作用。我們使用了泛函積分方法來計算原子能級和原子介質中的電子結構。3.學術論文根據(jù)項目計劃，我們已經(jīng)在以下重要學術期刊上發(fā)表了論文：1）J.Phys.A:Math.Theor.49,215401(2016)2）Phys.Rev.Lett.117,163002(2016)3）Phys.Rev.A95,032506(2017)二、主要進展與難點1.主要進展1）離散能級的愚公移山我們成功地研究了離散態(tài)重元素的能級結構，并發(fā)現(xiàn)了一些新的能級，這些新的能級對于人們深入理解原子中的復雜反應具有重要意義。2）充分利用碰撞反應我們研究了離子碰撞反應中電荷轉移過程的影響，并將其應用于研究原子內部的復雜反應。我們的研究不僅提高了對于離子反應動力學理解的深度，也為今后的相互反應實驗提供了一種新的途徑。3）亞穩(wěn)態(tài)離子的制備和研究我們成功地制備了亞穩(wěn)態(tài)離子，并使用激光誘導熒光技術進行了研究。我們的研究對于深入理解亞穩(wěn)態(tài)離子的能級結構和演化具有重要意義。2.難點1）實驗的技術難點實驗的技術難點主要體現(xiàn)在選擇適當?shù)膶嶒灧桨?、設計實驗裝置和優(yōu)化實驗方法等方面。我們需要不斷進行優(yōu)化和改進，以提高實驗的可靠性和精度。2）理論的復雜性理論的復雜性主要體現(xiàn)在建立相對論性量子場論的數(shù)學和物理模型方面。我們需要在建立模型的基礎上，進行計算和分析，以獲得與實驗數(shù)據(jù)相符的理論預測。三、未來工作計劃根據(jù)項目計劃，我們將繼續(xù)開展以下實驗工作和理論研究：1.實驗工作1）磁光折射測量離子旋轉的研究2）基于EBIT裝置的電子和離子的復合研究3）離散能級的愚公移山方案的研究2.理論研究1）相對論性場論方法在原子物理中的應用2）基于相對論性場論方法構建相互作用研