РЕЛЯТИВІСТСЬКИЙ ЕНЕРГЕТИЧНИЙ ПІДХІД ДО АТОМНИХ СИСТЕМ У СИЛЬНОМУ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОМУ ПОЛІ В ПЛАЗМІ
DOI:
https://doi.org/10.18524/0235-2435.2021.30.262911Ключові слова:
релятивістський енергетичний підхід, релятивістська багаточастинкова теорія збурень, атомні системи, плазмове середовище, електромагнітне полеАнотація
Резюме
Розроблені основи послідовного підходу до визначення енергетичних, радіаційних та спектроскопічних характеристик атомних систем (атомів, багатозарядних іонів у плазмових умовах) у сильному зовнішньому електромагнітному полі (ЕМП), який базується на релятивістському енергетичному формалізмі (адіабатичний формалізм Гелл-Мана та Лоу) і релятивістській багаточастинковій теорії збурень (RMBPT) для атомних систем у плазмі. У рамках релятивістського енергетичного підходу формула Гелл-Манна і Лоу виражає уявну частину зсуву енергії атомного рівня через КЕД матрицю розсіювання, яка включає взаємодію як з ЕМП, так і з фотонним вакуумом (останнє відповідає за спонтанний радіаційний розпад в системі). В межах розробленої теорії є можливим послідовне одночасне урахування спонтанних і (або) індукованих радіаційних процесів та їх інтерференції. Положення і форма атомних ліній випромінювання повністю визначають спектроскопію атомних систем в плазми у зовнішньому ЕМП. Описано ефективну модифіковану техніку, засновану на методі диференціальних рівнянь Іванової-Іванова, для обчислення нескінченних сум у виразах для зсуву та уширення спектральних ліній, та (або) виразів, що відповідають другому порядку RMBPT. Представлені основи нового формалізму релятивістської калібрувально-інваріантної RMBPT з оптимізованими нульовим наближенням Дірака-Кона-Шема та Дебая-Хюккеля і визначено послідовну схему генерації оптимізованого одноквазічастинкового представлення для атомних систем у плазмовому середовищу.
Посилання
Glushkov, A.V., Khetselius, O.Y., Maruani, J., Brändas, E. (Eds.) Advances in Methods and Applications of Quantum Systems in Chemistry, Physics, and Biology. Series: Progress in Theoretical Chem. and Phys. Cham: Springer. Vol.33, 2021.
Oks, E., Stark Broadening of Hydrogen and Hydrogenlike Spectral Lines in Plasmas: The Physical Insight. Oxford: Alpha Science Int, 2006.
Oks E., Dalimier E., Stamm R., Stehle C., Gonzalez M., Spectral Line Shapes in Plasmas and Gases, ed Int. J. Spectr. 2010, 1, 852581.
Griem R., Spectral Line Broadening by Plasmas. Academic Press: N-Y., 1974.
Bagratashvili V.N., Letokhov V.S., Makarov A.A., Ryabov E.A. Multiple Photon infrared Laser Photophysics and Photochemistry. Harwood Acad.Publ.: N.-Y., 1995.
Khetselius, O.Yu. Quantum structure of electroweak interaction in heavy finite Fermi-systems. Astroprint: Odessa, 2011
Delone N., Krainov, V.P., Multiphoton Processes; Springer: N.-Y., 1994.
Fedorov, M.V. Stabilization of atom in a strong laser field. Phys. Uspekhi. 1999, 169(1), 66—71.
Akulin V.M., Karlov N.V., Intense resonant interactions in quantum electronics, Nauka: Moscow, 1987
Mittleman, M. Introduction to the Theory of Laser-Atom Interactions; Plenum Press: N.Y., 1982.
Atoms in Intense Laser Fields, Gavrila, M., Ed.; Acad. Press: San Diego, 1992.
Glushkov A.V., Ivanov, L.N. DC strong-field Stark effect: consistent quantum-mechanical approach. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 1993, 26, L379-386.
Kulander, K.C.; Lewenstein, M. Multiphoton and Strong-Field Processes. In Atomic, Molecular, & Optical Physics Handbook, Drake, G. W. F., Ed.; AIP Press: New York, 1996, pp 828-838.
Khetselius, O.Yu. Hyperfine structure of atomic spectra. Astroprint: 2008.
Khetselius, O.Yu. Relativistic perturbation theory calculation of the hyperfine structure parameters for some heavy-element isotopes. Int. Journ. Quant. Chem. 2009, 109, 3330-3335.
Khetselius, O.Yu. Relativistic calculation of the hyperfine structure parameters for heavy elements and laser detection of the heavy isotopes. Phys.Scripta. 2009, 135, 014023.
Khetselius, O.Yu. Optimized relativistic many-body perturbation theory calculation of wavelengths and oscillator strengths for Li-like multicharged ions. Adv. Quant. Chem. 2019, 78, 223-251.
Svinarenko, A. Study of spectra for lanthanides atoms with relativistic many- body perturbation theory: Rydberg resonances. J. Phys.: Conf. Ser. 2014, 548, 012039.
Florko, T.A., Tkach, T.B., Ambrosov, S.V., Svinarenko, A.A. Collisional shift of the heavy atoms hyperfine lines in an atmosphere of the inert gas. J. Phys.: Conf. Ser. 2012, 397, 012037.
Grant I. Relativistic Quantum Theory of Atoms and Molecules. Oxford Univ. Press: Oxford, 2007.
Ivanova, E.P.; Grant, I.P. Oscillator strength anomalies in the neon isoelectronic sequence with applications to x-ray laser modeling. J. Phys.B: At. Mol. Opt. Phys. 1998, 31, 2871-2880.
Ivanov, L.N.; Letokhov, V.S. Selective ionization of atoms by a light and electric field. Quant. Electr.(in Russian) 1975, 2, 585-590.
Glushkov, A.V. Relativistic Quantum theory. Quantum mechanics of atomic systems. Astroprint: Odessa, 2008.
Glushkov, A.V. Atom in an electromagnetic field. KNT: Kiev, 2005.
Glushkov, A.V. Relativistic and Correlation Effects in Spectra of Atomic Systems. Astroprint: 2006.
Ivanova, E., Glushkov, A. Theoretical investigation of spectra of multicharged ions of F-like and Ne-like isoelectronic sequences. J. Quant. Spectr. and Rad. Tr. 1986, 36(2), 127-145.
Ivanova, E.P., Ivanov, L.N., Glushkov, A., Kramida, A. High order corrections in the relativistic perturbation theory with the model zeroth approximation, Mg-Like and Ne-Like Ions. Phys. Scripta 1985, 32, 513-522.
Glushkov, A., Ivanov, L. Radiation decay of atomic states: atomic residue polarization and gauge noninvariant contributions. Phys.Lett.A.1992, 170, 33
Ivanov, L.N., Ivanova, E.P., Knight, L. Energy approach to consistent QED theory for calculation of electron-collision strengths: Ne-like ions. Phys. Rev. A. 1993, 48, 4365-4374
Glushkov, A.V. Energy approach to resonance states of compound superheavy nucleus and EPPP in heavy nuclei collisions. In Low Energy Antiproton Physics. AIP: New York, AIP Conf. Proc. 2005, 796, 206-210
Glushkov, A.V. Advanced relativistic energy approach to radiative decay processes in multielectron atoms and multicharged ions. In: K.Nishikawa, J. Maruani, E. Brändas, G. Delgado-Barrio, P.Piecuch (Eds) Quantum Systems in Chemistry and Physics: Progress in Methods and Applications. Series: Progress in Theoretical Chem. and Phys. Dordrecht: Springer. 2012, 26, 231–252.
Glushkov, A. Multiphoton spectroscopy of atoms and nuclei in a laser field: Relativistic energy approach and radiate-on atomic lines moments method. Adv. in Quantum Chem. 2019, 78, 253-285.
Glushkov, A.V., Operator Perturbation Theory for Atomic Systems in a Strong DC Electric Field. In: M. Hotokka, J.Maruani, E. Brändas,, G.Delgado-Barrio (Eds) Advances in Quantum Methods and Applications in Chemistry, Physics, and Biology. Series: Progress in Theoretical Chem. and Phys. Cham: Springer. 2013, 27, 161–177.
Glushkov, A. Spectroscopy of coope-rative muon-gamma-nuclear processes: Energy and spectral parameters J. Phys.: Conf. Ser. 2012, 397, 012011.
Malinovskaya S., Glushkov A., Khetselius O.,Lopatkin Yu., Loboda A., Svinarenko A., Nikola L., Perelygina T., Generalized energy approach to calculating electron collision cross-sections for multicharged ions in a plasma: Debye shielding model. Int. J. Quant. Chem. 2011, 111(2), 288-296.
Glushkov A, Buyadzhi V, Svinarenko A, Ternovsky E., Advanced relativistic energy approach in electron-collisional spectroscopy of multicharged ions in plasma. In: Y.A. Wang, M. Thachuk, R. Krems, J.Maruani, Concepts, Methods and Applications of Quantum Systems in Chemistry and Physics. Series: Progress in Theoretical Chem. and Phys. Cham: Springer. 2018, 31, 55-69.
Ternovsky E., Relativistic spectroscopy of multicharged ions in plasmas: Li-like ions. Photoelectr. 2019. 28, 105-112.
Khetselius, O.Y., Spectroscopy of cooperative electron-gamma-nuclear processes in heavy atoms: NEET effect J. Phys.: Conf. Ser. 2012, 397, 012012.
Khetselius, O.Yu. Relativistic Energy Approach to Cooperative Electron-γ-Nuclear Processes: NEET Effect. In: K.Nishikawa, J. Maruani, E. Brändas, G. Delgado-Barrio, P.Piecuch (Eds) Quantum Systems in Chemistry and Physics: Progress in Methods and Applications. Series: Progress in Theoretical Chem. and Phys. Dordrecht: Springer. 2012, 26, 217-229.
Dubrovskaya, Yu., Khetselius, O.Yu., Vitavetskaya, L., Ternovsky, V.B., Serga, I.N., Quantum chemistry and spectroscopy of pionic atomic systems with accounting for relativistic, radiative, and strong interaction effects. Adv. Quantum Chem. 2019, 78, 193-222.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
авторське право переходить до видання.