[PDF]    http://dx.doi.org/10.3952/physics.v55i2.3098

Open access article / Atviros prieigos straipsnis

Lith. J. Phys. 55, 84–91 (2015)
CLASSIFICATION OF THE 5p5nln'l' LSJ ENERGY LEVELS OF Cs EXCITED BY 30 eV ELECTRONS
Gintaras Kerevičius and Alicija Kupliauskienė
Institute of Theoretical Physics and Astronomy of Vilnius University, A. Goštauto 12, LT-01108 Vilnius, Lithuania
E-mail: alicija.kupliauskiene@tfai.vu.lt; gintaras.kerevicius@tfai.vu.lt

Received 27 January 2015; accepted 20 March 2015

Theoretical investigation of the 5p5nl(L1S1)n'l' LSJ autoionizing states of Cs was performed by using large scale configuration interaction calculations of energy levels, autoionization probabilities and excitation cross sections obtained in the Dirac–Fock–Slater approximation. Classification of calculated energy levels in the LSJ coupling scheme of angular momenta and simulation of the intensities of ejected Auger electron spectrum were performed. The classified energy levels in the region from the excitation threshold up to 17.365 eV and simulated intensity spectrum were used for identification of the experimental ejected-electron spectrum of Cs excited by 30 eV electrons.
Keywords: electronic structure of atoms and molecules: theory, autoionization, atomic excitation and ionization
PACS: 31.15.-p, 32.80.Zb, 34.80.Dp

SUŽADINTŲ 30 eV ELEKTRONAIS Cs ATOMO 5p5nln'l' LSJ ENERGIJOS LYGMENŲ KLASIFIKACIJA
Gintaras Kerevičius, Alicija Kupliauskienė
Vilniaus universiteto Teorinės fizikos ir astronomijos institutas, Vilnius, Lietuva

Cs atomo 5p5nln'l' autojonizacinių konfigūracijų lygmenų energijos, autojonizacijos tikimybės ir sužadinimo elektronais skerspjūviai apskaičiuoti taikant konfigūracijų superpozicijos metodą. Į reliatyvistines pataisas atsižvelgta ieškant radialiųjų banginių funkcijų Dirako, Foko ir Sleiterio artinyje. Banginės funkcijos, transformuotos iš jjJ į LSJ judesio kiekio momentų jungimo ryšį, panaudotos teoriniams energijos lygmenims klasifikuoti. Apskaičiuoti duomenys panaudoti Cs atomo, sužadinto 30 eV elektronais, Ožė elektronų intensyvumų spektrui modeliuoti. Modeliuojant spektrą atsižvelgta į Ožė elektronų kampinio pasiskirstymo priklausomybę nuo registravimo kampo. Pastebėta, kad esant 75° registravimo kampui šuolių iš J > 1/2 būsenų linijų intensyvumai yra iki 25 % mažesni nei J = 1/2 atveju. Sumodeliuotas spektras panaudotas eksperimentinio spektro, išmatuoto 75° kampu 30 eV energijos žadinančių elektronų krypties atžvilgiu, linijoms identifikuoti. Nustatyta, kad 30 eV energijos žadinančių elektronų atveju didžiausi intensyvumai yra šuoliams iš kvartetinių ir kitų dipoliniame artinyje draustinų būsenų, nes ši energijos vertė yra artima 5p sluoksnio sužadinimo slenksčiui. Norint patikimiau identifikuoti dubletines būsenas, reikalingi nauji eksperimentai, kur žadinančių elektronų energija lygi 50–70 eV ir būtų išmatuotas platesnio intervalo spektras. Eksperimentiniame spektre yra nemažai persiklojusių linijų, taigi reikalingi didesnės skiriamosios gebos spektrai.
References / Nuorodos

[1] A. Kupliauskienė, P. Bogdanovich, and A. Borovik, Radiative transitions between lowest autoionizing states in sodium, Lith. J. Phys. 47(1), 7–13 (2007),
http://dx.doi.org/10.3952/lithjphys.47108
[2] A. Borovik and A. Kupliauskienė, On cascade transitions between autoionizing doublet levels in sodium, Phys. Scripta 77(5), 055301 (2008),
http://dx.doi.org/10.1088/0031-8949/77/05/055301
[3] A.E. Kramida, Revised interpretation of the Na I EUV absorption spectrum, J. Phys. B 43(20), 205001 (2010),
http://dx.doi.org/10.1088/0953-4075/43/20/205001
[4] A. Borovik, A. Kupliauskienė, and O. Zatsarinny, Excitation-autoionization cross section of alkali atoms by electron impact, J. Phys. B 46(21), 215201 (2013),
http://dx.doi.org/10.1088/0953-4075/43/20/205001
[5] A. Kupliauskienė, P. Bogdanovich, A.A. Borovik, O. Zatsarinny, A.N. Grum-Grzhimailo, and K. Bartschat, The role of cascade processes in electron-impact excitation of the (3p54s2) 2P3/2,1/2 autoionizing levels in potassium, J. Phys. B 39(3), 591–601 (2006),
http://dx.doi.org/10.1088/0953-4075/39/3/012
[6] A. Borovik, V. Roman, and A. Kupliauskienė, The 4p6 autoionization cross section of Rb atoms excited by low-energy electron impact, J. Phys. B 45(4), 045204 (2012),
http://dx.doi.org/10.1088/0953-4075/45/4/045204
[7] J.P. Connerade, Absorption spectrum of Cs I in the vacuum ultraviolet, Astrophys. J. 159(2), 685–694 (1970),
http://dx.doi.org/10.1086/150342
[8] J.P. Connerade, M.W.D. Mansfield, G.H. Newsom, D.H. Tracy, M.A. Baig, and K. Thimm, A study of 5p excitation in atomic barium I. The 5p absorption spectra of Ba I, Cs I and related elements, Phil. Trans. Roy. Soc. Lond. A 290(1371), 327–352 (1979),
http://dx.doi.org/10.1098/rsta.1979.0002
[9] A. Borovik and A. Kupliauskienė, The 5p6 autoionization cross section of cesium atoms: contribution to single ionization by electron impact, J. Phys. B 42(16), 165202 (2009),
http://dx.doi.org/10.1088/0953-4075/42/16/165202
[10] M.F. Gu, The flexible atomic code, Can. J. Phys. 86(5), 675–689 (2008),
http://dx.doi.org/10.1139/p07-197
[11] A. Kupliauskienė, Theoretical study of the 5p5nln'l' autoionizing states of Cs, Phys. Scripta 84(4), 045304 (2011),
http://dx.doi.org/10.1088/0031-8949/84/04/045304
[12] V. Pejčev and K.J. Ross, High-resolution ejected-electron spectrum of caesium vapour autoionising levels excited by 30 to 400 eV electrons, J. Phys. B 10(14), 2935–2941 (1977),
http://dx.doi.org/10.1088/0022-3700/10/14/025
[13] A. Borovik, A. Kupliauskienė, and O. Zatsarinny, Excitation cross sections and spectroscopic classification of autoionizing levels in a caesium atom, J. Phys. B 44(14), 145203 (2011),
http://dx.doi.org/10.1088/0953-4075/44/14/145203
[14] A. Borovik, A. Kupliauskienė, and O. Zatsarinny, New spectroscopic classification of lowest autoionizing levels in Cs atoms, J. Phys. Conf. 388(4), 042021 (2012),
http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/388/4/042021
[15] A. Kupliauskienė, Atomic theory methods for the polarization in photon and electron interactions with atoms, Lith. J. Phys. 44(3), 199–218 (2004),
http://dx.doi.org/10.3952/lithjphys.44303
[16] A. Kupliauskienė, A general expression for the excitation cross-section of polarized atoms by polarized electrons, Phys. Scripta 75(4), 524–530 (2007),
http://dx.doi.org/10.1088/0031-8949/75/4/026
[17] A. Kupliauskienė and V. Tutlys, Application of graphical technique for Auger decay following photoionization of atoms, Phys. Scripta 67(4), 290–300 (2003),
http://dx.doi.org/10.1238/Physica.Regular.067a00290
[18] A. Kupliauskienė and G. Kerevičius, Theoretical study of the 4p5nln’l’ autoionizing states of Rb excited by electron impact, Phys. Scripta 88(6), 065305 (2013),
http://dx.doi.org/10.1088/0031-8949/88/06/065305
[19] O. Zatsarinny, 2011 [private communication]
[20] A.J. Mendelsohn, C.P.J. Barty, M.H. Sher, J.F. Young, and S.E. Harris, Emission spectra of quasimetastable levels of alkali-metal atoms, Phys. Rev. A 35(5), 2095–2101 (1987),
http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevA.35.2095
[21] A. Kupliauskienė and V. Tutlys, Properties of Auger electrons following excitation of polarized atoms by polarized electrons, Nucl. Instrum. Methods B 267(2), 263–265 (2009),
http://dx.doi.org/10.1016/j.nimb.2008.10.039
[22] A. Kupliauskienė, Fluorescence of polarized atoms excited by polarized electrons, Nucl. Instrum. Methods B 267(2), 266–269 (2009),
http://dx.doi.org/10.1016/j.nimb.2008.10.038
[23] S. Kaur and R. Srivastava, Excitation of the lowest autoionizing np5(n + 1)s2, 2P3/2,1/2 states of Na(n = 2), K(n = 3), Rb(n = 4) and Cs(n = 5) by electron impact, J. Phys. B 32(10), 2323–2342 (1999),
http://dx.doi.org/10.1088/0953-4075/32/10/303
[24] C.F. Fischer, General Hartree-Fock program, Comput. Phys. Comm. 43(3), 355–365 (1987),
http://dx.doi.org/10.1016/0010-4655(87)90053-1