Отзыв официального оппонента 3 (1145433)
Текст из файла
отзыв официального оппонента д.ф.-м.н. Шевелько В.П. на диссертационную работу Андреева Олега Юрьевича «Квантовоэлектродинамическая теория контура спектральной линии и ее приложения к изучению атомных систем», представленную на соискание ученой степени доктора физико-математических наук по специальности 01.04.02 — теоретическая физика Диссертационная работа Андреева Олега Юрьевича посвящена теоретическому исследованию радиационных и столкновительных характеристик многозарядных ионов на основе квантовой электродинамики (КЭД): уровней энергий, вероятностей переходов, диэлектронной рекомбинации, ионизации многозарядных ионов голыми ядрами и нейтральными атомами. Тема диссертации представляется весьма актуальной как для теории атомных столкновений, релятивистской физики тяжелых многозарядных ионов, физики ускорителей, так и для большого круга прикладных задач, связанных с ускорением и обдиркой тяжелых ионов в широкой области кинетических энергий ионов, включая релятивистские энергии.
Интенсивные исследования атомных процессов с участием тяжелых ионов находятся в центре внимания мировых центров таких, как ОИЯИ (Дубна, Россия), 081 (Дармштадт, Германия), (БАМЬ (Каен, Франция), АКЕН (Япония),?МР (Ланьчжоу, Китай) и др., с целью вывести физику многозарядных ионов на новый качественный уровень. В диссертации разработан новый метод Метод контура линии (МКЛ) на базе квантовоэлектродинамического (КЭД) описания указанных характеристик многозарядных ионов (МЗИ), где КЭД эффекты особенно существенны. В настоящее время существуют ряд таких методов: Метод адиабатической эматрицы, предложенный М.
Гелл-Манном и Ф. Лоу в 1951, и развитый Дж.Сьючером в 1957 г. Позднее в работе Л.Н. Лабзовского ~Л.Н. Лабзовский, ЖЭТФ 167 (1970)1 на основе работы Сьючера была развита теория сдвига уровней энергий МЗИ, В настоящее время наиболее развитыми являются Метод двухвременной функции Грина (группа В.М. Шабаева, СПбГУ), Метод ковариантного оператора эволюции (групп И. Линдгрена, Швеция), Метод оператора эволюции (группа Воронежского ГУ: С. Запрягаев, Н. Манаков, В. Пальчиков) и Метод контура линии, представленный в настоящей диссертации.
Метод контура линии (МКЛ), развитый в диссертации, основан на исследовании контура спектральной линии, возникающей при резонансном рассеянии фотона на ионе. Контур такой спектральной линии в рамках КЭД впервые был описан Ф. Лоу в 1952 г., а позднее этот метод был обобщен для исследования МЗИ с двумя и более электронами Л.Н. Лабзовским. В МКЛ уровни энергии ассоциируются с положениями резонанса в процессе рассеяния. В общем случае контур спектральной линии зависит от деталей процесса рассеяния. В настоящей диссертационной работе развит удобный, относительно простой математический аппарат МКЛ, позволяющий исследовать радиационные и столкновительные характеристики МЗИ в рамках КЭД. Наряду с описанием теоретического подхода в рамках МКЛ, в диссертации представлены результаты численных расчетов КЭД-поправок к уровням энергии МЗИ и вероятностям переходов между уровнями энергии, а также сечений процессов электронной рекомбинации и ионизации МЗИ.
Следует отметить, что полученные в диссертации формулы для КЭД поправок, полностью совпадают с результатами указанных выше альтернативных методов. МКЛ является одним из немногих методов, позволяющих описывать МЗИ в рамках КЭД. Математической аппарат МКЛ сильно отличается от аппарата альтернативных методов, совпадение аналитических результатов МКЛ с результатами других методов является проверкой КЭД теории в сильных полях. Преимуществом МКЛ является то, что МКЛ и используемое в нем резонансное приближение имеют относительно простой физический смысл, что создает надежные предпосылки для дальнейшего развития КЭД теории в сильных полях. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Список литературы включает 120 наименований и достаточно полно отражает основные научные публикации по данной тематике, В ведении обсуждаются актуальность темы исследования, сформулированы основные цели работы и приводятся положения, выносимые на защиту.
В первой главе диссертации сформулированы основные идеи МКЛ. Обсуждается резонансное приближение и возможный выход за рамки резонансного приближения. Для каждого процесса рассеяния контур линии является сложной функцией, характеризующей процесс. Для описания уровня энергии двумя основными параметрами (энергией и шириной) вводится резонансное приближение, в котором контур линии интерполируется лоренцевским контуром. Учет различных поправок в рамках КЭД теории возмущений приводит к сдвигу положения резонанса. Сдвиг положения резонанса определяет поправки к соответствующему уровню энергии. Во второй главе представлено применение МКЛ для расчета различных КЭД поправок к уровням энергии многозарядных ионов.
На основе процедуры, описанной в работе Ф. Лоу 1РЬуз. Кеч. 88, 53 (1952)1, показано как в рамках КЭД получается выражение для вероятности перехода иона из основного состояния в возбужденное с поглощением фотона. На примере одноэлектронных ионов введено резонансное приближение и определены понятия энергии и ширин энергетических уровней. Таким образом, продемонстрировано применение МКЛ для одноэлектронных ионов.
Далее приводится обобщение МКЛ для ионов с двумя и более электронами. Отдельно рассматриваются случаи не вырожденных и квази вырожденных уровней. Результаты численных расчетов уровней энергии двух- и трехэлектронных МЗИ, полученные автором, подтверждены результатами расчетов другими авторами. Вклад трехфотонного обмена в уровни энергии Не- и Ь1-подобных МЗИ в рамках брейтовского приближения обнаружен автором впервые, Также надо отметить, что работы с участием автора диссертации 10.Ю. Андреев, Л.Н. Лабзовский, Опт.и Спектр. 89, 181, (2000)1, 10Хи. Апдгеет~ е1 а1., Р1туз. Кет. А 64, 042513 (2001); РЬуз. Кеъ.
А 67, 012503 (2003); РЬуз. Кеч. А 69, 062505 (2004); Роуз. Кеч. Ьей. 94, 243002 (2005)1 на момент выхода работ определяли мировой уровень точности расчета энергий Не- и Ь1-подобных МЗИ. В третьей главе диссертации описано применение МКЛ для исследования вероятностей переходов между уровнями энергии МЗИ. Сначала МКЛ формулируется для одноэлектронных ионов, и затем обобщается на случай многоэлектронных ионов. Представлен подробный вывод поправок нулевого и первого порядка КЭД теории возмущений к вероятностям переходов. Для двухи более электронных ионов показано появление в операторе испускания (поглощения) фотона членов с производной от оператора однофотонного обмена. Учет этих членов необходим для обеспечения калибровочной инвариантности, которая должна иметь место в каждом порядке теории (невырожденной) возмущений.
В конце главы приведены результаты численных расчетов вероятностей переходов. Результаты расчетов находятся в согласии с результатами других авторов. Для переходов из состояния (1з2з) 381 в основное состояние согласие с результатами работы П. Инделикато [Р. 1пде11са1о е1 а1., Роуз. Кеч. А 69, 062506 (2004)1 составляет 0.01',4, с работы В. Джонсона (%.К. 1оЬпзоп Ас$ч. А1. ЧЯс.
Ор1. РЬуз. 35, 255 (1995)1 0.3;4, для 7=90. Для переходов из квазивырожденных (1з2р) ЗР1 и 1Р1 конфигураций в основное состояние совпадение составляет 0.5'.4 и 0.8'.4, соответственно, для 7=92. В четвертой главе рассматриваются процессы электронной рекомбинации с МЗИ. Особое внимание уделяется резонансному каналу рекомбинации— диэлектронной рекомбинации. Присутствие в процессе рекомбинации электрона в сплошном спектре потребовало обобщения МКЛ, который изначально был сформулирован только для связанных электронов. Это обобщение подробно описано в этой главе. В качестве примера в диссертации рассматривается процесс резонансной рекомбинации электрона с одноэлектронными и двухэлектронными ионами урана. В диссертации подробно исследован вклад брейтовского взаимодействия в сечения рекомбинации. Брейтовское взаимодействие дает большой вклад в сечение и для некоторых резонансов увеличивает сечение в два раза.
Для электронной рекомбинации с Н-подобным ионом урана имеются экспериментальные данные, которые подтверждают значимость брейтовского взаимодействия, что хорошо согласуется с результатами диссертации. Диэлектронная рекомбинация с Не- подобным ураном в рамках КЭД исследовалась впервые. В диссертации также изучается поляризация излучения (параметры Стокса) и вклады высших мультиполей, которые могут достигать 30',4 для случая диэлектронной рекомбинации с ионами урана в энергетических областях между резонансами. Результаты численного расчета находятся в согласии с имеющимися теоретическими и экспериментальными данными. Положения диэлектронных резонансов для рекомбинации Н-подобных ионов урана, представленное в диссертации [Апйее~ ет а1., РЬуз.
Кеч. А 86, 042514 (2009)1, с высокой точностью совпадают с расчетами Бернхардта 1ВегпЬагй е1 а1., РЬув. В.еч. А 33, 020701 (2011)1, и составляют порядка 1 эВ. В пятой главе диссертации рассматривается процесс резонансной ионизации двухэлектронных МЗИ в столкновениях с атомными частицами (голыми ядрами и нейтральными атомами). Как и в случае диэлектронной рекомбинации, рассмотренной в предыдущей главе, резонансный канал ион изации идет через формирование дважды возбужденных (автоионизационных) состояний.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
