Анотація до роботи:

Чернякова Ю.Г. Релятивістський розрахунок характеристик діелектронних сателітів спектральних ліній багатозарядних іонів.- Рукопис.

Дисертацiя на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спецiальнiстю 01.04.05-оптика,лазерна фізика.-Одеський національний університет ім.І.Мечникова Міністерства освіти і науки України, Одеса, 2005.

Дисертація присвячена розробці нового, високоточного методу до реляти-вістського розрахунку характеристик діелектронних сателітів спектральних ліній багатозарядних іонів, який базується на квантово-електродинамічній теорії збурень для трьохквазічастинкових атомних систем з використанням калібровочно-інваріантних базисів релятивістьких орбіталей. На підставі розрахунків одержані високоточні дані про характеристики (енергії термів, довжини хвиль, імовірності переходів, фактори інтенсивностей) спектру низькорозташованих станів О-подібних іонів, Na-подібних спектрів–сателітів 2p⁵3l₁ 3l₂ - 2p⁶3l₁ (J = 1/2-11/2) до 2-3 переходів в Nе-подібних іонах, спектрів випро-мінювання плазми елементів К, Fe, Cu у мало індуктивній вакуумній іскрі, Li-подібних сателітних ліній у спектрах Не-подібних іонів, зокрема, Ar¹⁶⁺, Sc¹⁹⁺, V²¹⁺, у плазмі токамаку Fontenau-aux-Roses. Значна частина спектральних да-них отримана вперше і може бути використана в широкому колі застосувань в оптиці і спектроскопії плазми, лазерній фізиці, астрофізиці тощо.

1. Розвинуто новий, високоточний підхід до опису характеристик діелектрон-них сателітів спектральних ліній багатозарядних іонів, що базується на новій, ab initio версії КЕД ТЗ для трьох-квазічастинкових систем з генерацією калібровочно-інваріантного базису релятивістських функцій нульового поряд-ку і прецизійним обліком корреляційних ефектів у спектрі трьохквазічастин-кових систем. З метою аппробації та отримання нової спектральної інформації виконано розрахунок характеристик Na-подібних сателітних ліній у спектрах Ne–подібних іонів з зарядом ядра Z=17-26, спектрів низькорозташованих станів О-подібних іонів (Z=25-28).

2. Розвинуто нову схему розрахунку матричних елементів оператора збурення для N-квазічастин-кових станів на релятивістських орбіталях калібровочно-інваріантного одноквазічастинкового наближення КЕД ТЗ, що базується на методі Фано та алгоритмі Бьоркy.

3. Проведено повний, релятивістський розрахунок спектральних характерис-тик Na-подібних спектрів – сателітів 2p⁵3l₁3l₂-2p⁶3l₁ (J=1/2, 3/2, 5/2, 7/2, 9/2, 11/2) до 2-3 переходів у Nе-подібних іонах з Z=17-26, включаючи Na-подібні іони ClVII, ArVIII, TiXII, FeXVI, MoXXXII. Порівняння даних з даними експерименту показало високу точність нашого розрахунку, особливо у порівнянні з розрахунком БКДФ. У спектрах спостерігається сильне змішування як низьколежачих станів, де змішуються, як правило, 2 стана, так і високо лежачих рівнів, для яких можливо змішування 3-х та більше рівнів. Облік вищих порядків ТЗ, у основному, зсуває абсолютне положення усіх рівнів усіх конфігурацій і у порівнянні з експериментом покращує на ~2-10тис. см^-1 відносне положення ліній. Для цілого ряда сателітних ліній вперше отримані достовірні дані. Вперше приведена повна класифікація термів, що є особливо цінним в умовах відсутності повного набору експеріменталь-них даних та складності експерименту для Na-подібних іонів навіть з невеликим зарядом ядра

13

внаслідок тяжкої розрішимості виникаючого конгломерату ліній.

4. Запропоновано ефективну процедуру і на її основі виконано теоретичне моделювання спектрів діелектронних сателітів Na-подібних багатозарядних іонів ClVII, ArVIII, TiXII, FeXVI, MoXXXII . Процедура базується на використанні даних релятивістського розрахунку, що виконаний, і статистичної схеми розподілу інтенсивностей ліній переходів між конфігураціями, що характеризують-ся великим набором станів. Нова схема більш точніша у порівнянні із схемами на основі даних розрахунку у наближенні МКДФ (ХФ), які широко застосовуються, і особливо ефективна при вив-ченні складних конфі-гурацій, де реалізується проміжний випадок і спектр є лінійно-смугастим.

5. Виконано розрахунок енергій, довжин хвиль та імовірностей переходів сателітних ліній у спектрах випромінювання плазми різноманітних елементів (К, Fe, Cu) у мало індуктивній вакуумній іскрі. Для ліній, де є дані експерименту, отримане добре узгодження теорії і експерименту. На основі даних про відношення інтенсивностей ліній діелектронних сателітів та резонансних ліній Не- подібних іонів виконано розрахунок електронної температури плазми К (2560 эВ при густині: N_e=10²³cм³) у повному узгодженні з експериментом.

6. Проведено розрахунок довжин хвиль, факторів інтенсивності Li-подібних сателітних ліній у спектрах Не-подібних іонів Ar¹⁶⁺ до Mn²³, що спостерігалися у плазмі ТFR. Частина даних отримана вперше. Аналіз для ліній (1s²¹S₀-1s2p¹P₁,³P₂,³P₁,1s2s³S₁) Не-подібних іонів та ассоційованих сателітних Li-подібних ліній 1s²2l-1s2l2p у порівнянні з даними інших розрахунків і експериментом показав,що розвинений нами підхід дає найбільш високу точність опису спектрів. Відношення інтенсивностей випромінювання ліній (w) 1s2p¹P₁ - 1s²¹S₀ (q)1s2s2p²P_3/2 -1s²2p²S_1/2 задовольняє відношенню e_q/e_w~zⁿ,де n=7,08 (n слабо залежить від T_e у інтервалі 1-2 КeV); наша оцінка електронної температури T_e~1570eV відмінно узгоджується з даними експерименту на TFR.

Публікації автора:

1. Чернякова Ю.Г., Расчет сателлитной структуры линий в спектрах Не и Ne-подобных ионов на основе релятивистской теории возмущений// Науковий Вісник Ужгородського уні-ту. Сер.Фізика.- 2001.-Т.10.- С.331-335.

2. Glushkov A.V.,Malinovskaya S.V., Chernyakova Yu.G., Svinarenko A.A., Cooperative Laser-Electron-Nuclear Processes: QED Calculation of Electron Satellites Spectra for Multi-Charged Ion in Laser Field// Int.Journ.Quant.Chem.-2004.-Vol.99, №5.-P.889-896.

3. Glushkov A.V., Ambrosov S.V., Loboda A.V., Chernyakova Yu. G., Svinarenko A.V., Khetselius O.Yu, QED calculation of the superheavy elements ions: energy levels, radiative corrections and hyperfine structure for different nuclear models// Nucl. Phys.A.-2004.-Vol. 734.-Pe21-25.

4. Chernyakova Yu.G., Ignatenko V.M.,Vitavetskaya L.A., Sensing the tokamak plasma parameters by

means high resolution x-ray theoretical spectroscopy method: New scheme// Sensor Electr. and Micro

14

syst. Techn.-2004.-N2.-P.20-24.

5. Тюрин А.В., Чернякова Ю.Г., Препелица Г.П., Особенности спектра излу-чения плазмы К в малоиндуктивной вакуумной искре: Релятивистский расчет с учетом КЭД эффектов//Физика Аэродисп. Систем.-2003.-№40.-С.327-332

6. Чернякова Ю.Г., Препелица Г.П., Шумлянский И.И. Сателлитная структура линий излучения плазмы Cu в мало индуктивной вакуумной искре// Фотоэлектроника.-2002.-Vol.11.-P.59-61.

7. Чернякова Ю.Г., Шумлянский И.И., Препелица Г.П., Особенности сателлитной структуры линий излучения плазмы железа в малоиндуктивной вакуумной искре//Физика Аэродисп. Систем.-2001.-№38.-С.282-285.

8. Chernyakova Yu.G., Shumlyansky I.I. Relativistic perturbation theory calculation of the Na-like spectra satellites of 2-3 Ne-like ions transitions// Науковий Вісник Ужгородського уні-ту.Сер.Фізика.-2000.-Т.8,Ч.2.- С.251-255.

9. Malinovskaya S.V., Chernyakova Yu.G., Prepelitsa G.P., The K-,Fe-, Cu- plasma emission spectra in a low inductive vacuum spark. Relativistic calculation dielectronic satellites lines and plasma diagnostics //Proc. 17^th Intern. Confertnce on Spectral Line Shapes.-Paris (France).-2004.-P.P-А6.

10. Chernyakova Yu.G., Relativistic perturbation theory calculation of the satellite structure of the He- and Ne-like lines // Праці конф. молодих вчених та аспіран-тів “ІЕФ-2001“.-Ужгород: ІЕФ НАН України.-2001.-С.67.

11. Malinovskaya S.V., Chernyakova Yu.G., Ab initio calculation of satellite structure of the Ne-like lines on basis of the quantum-electrodynamical perturbation theory// Proc. 7^th Intern. Conference on Atomic Spectra and Oscillator Strengths: ASOS-7.-Belfast (N.Ireland).-2001.-P.T33.

12. Chernyakova Yu.G., Spectroscopy of Ne- and Na-like multicharged ions and Ne-like plasma as an active medium for X ray lasing and hot plasma diagnostics// Proc.7^thEuropean Conf. on Atomic&Molecular Phys.-Berlin (Germany).-2001.-P.93.

13. Malinovskaya S.V., Chernyakova Yu.G., Relativistic calculation of Na-like spectra satellites to 2-3 Ne-like ions transitions (small Z) // Proc. 32^nd Conference the European Group for Atomic Spectroscopy.-Vilnius (Lithunia).-2000.-P.P1-10.

14. Malinovskaya S.V., Chernyakova Yu.G., Precise QED calculations of Na-like spectra satellites to 2-3 Ne-like ions transitions//Proc. XVII intern. Confю on Atomic Physics.-Florence (Italy).-2000.-P.520.

15. Chernyakova Yu.G.,New gauge invariant QED approach to relativistic calculati- on of atomic spectra: O-like ions // Proc. 5^th Europ.Workshop on Quantum Systems in Physics and Chemistry.- Uppsala (Sweden).-2000.-P.115.

16. Chernyakova Yu.G., Relativistic perturbation theory calculation of the Na-like spectra satellites to 2-3 Ne-like ions transitions (large Z) //Proc. Europhys. Conf. “Elementary Processes in Atomic Sys

15

tems”.-Uzhgorod (Ukraine).-2000.-P.90.

17. Chernyakova Yu.G., Relativistic calculation of spectra of 2-2 transitions in O-like atomic ions: SOC effects // Proc. Europ. Sci. Found. REHE School and Work-shop on Spin-Orbit Coupling in Chemical Reactions.-Torun (Poland).-1998.-P.28.