РЕЛЯТИВІСТСЬКА СПЕКТРОСКОПІЯ АТОМНИХ СИСТЕМ: РОЗШИРЕННЯ ТА ЗСУВ СПЕКТРАЛЬНИХ ЛІНІЙ ДЛЯ ВАЖКИХ ЕЛЕМЕНТІВ У БУФЕРНОМУ ГАЗОВОМУ ТА ПЛАЗМОВОМУ СЕРЕДОВИЩАХ
DOI:
https://doi.org/10.18524/0235-2435.2021.30.262913Ключові слова:
релятивістська спектроскопія, зміщення та розширення спектральних ліній, атомні системи, релятивістська теорія, теорія збурень, газове та плазмове середовищaАнотація
Резюме
Розроблено модифікований релятивістський підхід до опису зсуву та розширення за рахунок зіткнень спектральних ліній надтонкої структури для лужних атомів в атмосфері буферних (інертних) газів. Підхід базується на узагальненій кінетичній теорії спектральних ліній, обміну, релятивістській теорії збурень з нульовим наближенням Дірака-Хартрі-Слетера та врахуванням складних кореляційних ефектів за допомогою використання поляризаційних багаточастинкових залежних від густини функціоналів. Основні вирази для колізійного зсуву та розширення спектральних ліній надтонкої структури взяті з кінетичної теорії спектральних ліній. Для розрахунку відповідних потенціалів використано теорію обмінних збурень (модифікована версія ЕL-НАV). Наведено результати розрахунків локальних зсувів, температурно-залежних повних зсувів спектральних ліній для систем Rb, Cs-He та проведене порівняння з наявними теоретичними та експериментальними даними. Важливою особливістю нашої схеми є коректне урахування кореляційних (поляризаційних) ефектів із застосуванням спеціальних ефективних функціоналів густини. Різницю між нашими теоретичними даними та іншими результатами розрахунків можна пояснити використанням різних версій теорії збурень і різних наближень для розрахунку базису хвильових функцій.
Посилання
Wilson S., Handbook on Molecular Physics and Quantum Chemistry. Wiley: N-Y., 2003.
Kondratenko P.A., Lopatkin Y.M., Sakun T.N., Sensitization processes in materials based on compounds containing a Xe-O bond. Functional Materials. 2008. 15(2), 192-197.
Kondratenko P.A., Lopatkin Y.M., Sakun T.N., Excited states in dye-based functional materials. Functional Materials. 2008. 15(3), 92-397.
Torrens I.M., Interatomic potentials. Acad. Press: N-Y., 1972.
Freeman A.J., Frankel R.H., Hyperfine interactions.- N-Y.: Plenum, 1987.
Khetselius, O.Yu. Hyperfine structure of atomic spectra. Astroprint: 2008.
Glushkov, A.V. Relativistic Quantum theory. Quantum mechanics of atomic systems. Astroprint: Odessa, 2008.
Batygin V. V., Sokolov I. M., Collisional shift and adiabatic broadening of line of the hyperfine transition in the ground state of thallium in an atmosphere of the buffer helium, krypton and xenon. Opt. Spectr.-1983, 55, 30-38.
Khetselius O.Yu., Optimized perturbation theory to calculating the hyperfine line shift and broadening for heavy atoms in the buffer gas In: Frontiers in Quantum Methods and Applications in Chemistry and Physics, Series: Progress in Theor. Chem. and Phys., Eds. M.Nascimento, J.Maruani, E.Brändas, G.Delgado-Barrio; Springer. 2015, 29, 54-76.
Lopatkin Yu.M., Mikhailenko V.I., Svinarenko A.A., Spectroscopy of the spectral lines broadening and shift for heavy elements in the buffer gas. Photoelectronics. 2013, 22, 139-145.
Malinovskaya S., Glushkov A., Khetselius O., Svinarenko A., Mischenko E., Florko T., Optimized perturbation theory scheme for calculating the interatomic potentials and hyperfine lines shift for heavy atoms in the buffer inert gas. Int. J. Quant.Chem. 2009.-109(14), 325-3329.
Svinarenko A.A., Mischenko E.V., Loboda A.V., Dubrovskaya Yu.V., Quantum measure of frequency and sensing the collisional shift of the ytterbium hyperfine lines in medium of helium gas. Sensor Electronics and Microsystem Techn. 2009, N1, 25-29.
Florko T.A., Ambrosov S.V., Svinarenko A.A., Tkach T.B., Collisional shift of the heavy atoms hyperfine lines in an atmosphere of the inert gas. J. Phys.; Conf. Ser. 2012, 397, 012037
Glushkov, A.V. Relativistic and Correlation Effects in Spectra of Atomic Systems. Astroprint: 2006.
Khetselius, O.Yu., Quantum structure of electroweak interaction in heavy finite Fermi-systems. Astroprint: Odessa, 2011.
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
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.
Svinarenko A., Nikola L., Prepelitsa G., Tkach T., Mischenko E., The Auger (autoionization) decay of excited states in spectra of multicharged ions: Relativistic theory. Spectral Lines Shape. 2010. 16, 94-98
Jamieson M., Dalgarno A., Aymar M., Tharamel J., Study of exchange interactions in alkali molecular ion dimers with application to charge transfer in cold Cs. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 2009, 42, 095203.
Buchachenko A., Szczesniak M., Chalasinski G., Calculation of the Van der Waals coefficients for interaction of rare-earth metal atoms with helium atoms J.Chem. Phys. 2006, 124, 114301.
Ehrlacher E., Huennekens J., Noble-gas broadening rates for barium transitions involving the metastable 6s5d 3Dj levels, Phys. Rev. A. 1992, 46, 2642-2648.
Kötteritzsch M., Gries W., Hese A., Foreign gas broadening and shift in the lead resonance line at lambda =283.3 nm. J. Phys. B:At. Mol. Opt. Phys. 1992, 25, 913-918.
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.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
авторське право переходить до видання.