马堃 焦铮 蒋峰建 叶剑锋 吕海江 陈展斌

1)(黄山学院信息工程学院,黄山 245041)2)(湖南工业大学理学院,株洲 412007)3)(国防科学技术大学理学院,长沙 410073)(2018年3月28日收到;2018年5月28日收到修改稿)

1 引 言

洞态原子是指内壳层电子被激发或电离后形成的激发态中性原子或近中性离子.它广泛存在于实验室和天体等离子体中,尤其是在高能炮弹离子或者同步辐射光源与原子碰撞的反应产物中.洞态原子也是等离子体物理学、天体物理学和固体表面物理学的研究对象之一.由于旁观空穴的存在,导致洞态原子核外电子对原子核的屏蔽效应减弱,从而使得辐射跃迁线的能量略高于主线能量,即伴线.当内壳层有两个空穴存在时,屏蔽效应进一步减弱,外壳层电子向该壳层跃迁时辐射跃迁线的能量更高,即超伴线[1].通过对空心原子退激辐射产生的X射线伴线和超伴线结构的研究,不仅可以揭示洞态原子的形成机制,而且为等离子体状态诊断、新的极紫外和X射线光源的发展提供重要的理论支持.对于K-X射线,由于K壳层电子被紧密地束缚在原子核周围做高速运动,电子间的Breit效应、量子电动(QED)等高阶相对论效应十分显著.因此,有必要在全相对论理论框架下对K壳层辐射X射线进行理论计算.Kozioł等[2]利用多组态Dirac-Fock理论(MCDF)方法计算了Al和Si原子Kα1,2X射线结构和宽度,讨论了电子关联效应和伴线结构对辐射X射线谱结构的影响;2015年,Wang等[3]在相对论框架下计算了洞态原子(Z=13—90)退激辐射Kα,β,γX射……