高电荷态原子物理:电荷交换及其在X射线天文建模中的应用

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作   者：

魏宝仁;  张瑞田; 

作者机构：

复旦大学大学现代物理研究所核物理与离子束应用教育部重点实验室;  中国科学院近代物理研究所; 

关键词：

绝对截面;  X射线发射;  高电荷态离子;  天文建模;  电荷交换;  态选择截面; 

期刊名称：

中国科学(物理学、力学、天文学)

i s s n：

1674-7275

年卷期：

2025 年 55 卷 005 期

页   码：

87-101

摘   要：

高电荷态离子与中性原子分子碰撞是一个多原子中心的量子态跃迁过程,具有强库仑场、多通道、高激发态等动力学基本特征.电荷交换过程研究不仅有助于理解原子尺度强库仑场下量子态的跃迁动力学,对极端条件下量子散射理论的检验和高温等离子体的诊断与建模同样具有重要意义.本文围绕高电荷态离子与原子分子电荷交换过程实验和理论研究发展的历史、现状和面临的挑战,综述了动力学相关的电荷交换总截面的绝对测量、量子态选择截面及伴随X射线发射的谱学研究,最后以彗星大气X射线起源为例,讨论了电荷交换在天体环境冷-热流非平衡态等离子体X射线天文观测建模中的重要性.