基于 B 样条函数, 通过数值计算方法求解随机势场干扰下氢原子中电子的能量本征问题, 计算了不同幅值范围的随机势情形下氢原子中电子的本征能量及其本征波函数。结果表明: 氢原子系统受到的随机势强度范围愈大, 电子分布几率变化越频繁; 量子数越多, 体系越不稳定, 中心力场的作用更容易被外加随机势场破坏。

采用半经典回碰模型(semiclassical rescattering model, SRM)和含时薛定谔方程(time-dependent Schr?dinger equation, TDSE),对线偏振激光场中氢原子的蜘蛛型光电子动量谱进行了数值模拟,重点研究了散射振幅相位的提取。基于前人的研究成果,依据SRM理论和鞍点理论,得到时间参数近似相等的结论,并提出了一种相位提取的新方法。构建了两个一级近似公式,解析表达了散射振幅相位。由所提方法获得的相位与纵向动量和横向动量有关。新方法尽管增加了计算量,但是相位提取精度有显著提高。

采用从头算分子动力学研究在不同温度(300?K,700?K,1?000?K,1?200?K)下氢原子在α-石英中的扩散机制，根据爱因斯坦方程计算氢原子的扩散前项因子D0(7.72×10-4?cm2/s)和活化能(0.078?eV)。研究结果表明，氢原子在α-石英中的扩散路径有2种。低温下氢原子主要在由硅和氧原子组成的腔中做随机运动，直到跨过一个环到另外一个腔。同时研究温度在1?500?K时氢原子的扩散，氢在周围的3 个氧原子之间发生跳跃，导致扩散过程中出现了3种缺陷结构，缺陷结构之间可以相互转化。本文研究在微电子器件可靠性分析等方面有应用价值。

采用强场近似方法,对处于两个具有时间延迟的圆偏振激光场中氢原子的涡旋状光电子动量分布进行了数值模拟。在两个延时激光脉冲的作用下,电子吸收光子后克服电离阈值,从基态经由两个不同的通道跃迁到连续态,产生的电子波包之间会发生干涉。模拟结果表明,所产生的光电子动量涡旋的旋向与两脉冲的偏振方向有关,涡旋臂的数目与激光载波频率有关。动态Stark效应是一种典型的强场现象。若在电离发生的同时考虑动态Stark效应,将会观察到动量涡旋的扭曲。对顺时针的动量涡旋及其扭曲进行分析,发现扭曲现象是由动态Stark效应引入的附加相位的时间非线性特性引起的。

通过研究双色场中三维氢原子的高次谐波,发现当作为驱动源的两束光频率比为3:5, 且附加光相对于 基本光的强度比落在某个特殊值(0.35)时,叠加截止区的高次谐波能直接得到单个的短脉冲。 提出利用双色场获取单个短脉冲的新方案,该方案的要点是:作为驱动源的两束光,频率要是比较接近的奇数比; 附加光的相对强度要是一个特殊值,使不同通道间的干涉相消抑制其它脉冲。在进一步的研究中可选取 束缚能更高的原子,扩展截止区的位置,使得到单脉冲的脉宽更窄。

为了解决蒙特卡罗模拟S(α,β)模型只能求解特定温度条件下中子输运问题的局限性，建立了中子在不同温度液态水中输运的等效质量热运动模型。在分析自由气体热运动模型的基础上，采用不同的等效质量对中子与水中氢原子的弹性散射模拟过程进行改进，对中子穿过水层后的流量进行模拟计算，通过与S(α,β)模型的计算结果的比较，得到了5个不同的温度点水中氢原子的最佳等效质量。根据5个不同温度点的数据拟合给出了最佳等效质量和温度的函数关系。采用该模型计算得到的中子在不同温度条件下水中输运参数与S(α,β)模型相符。等效质量热运动模型突破了S(α,β)模型只能计算有限温度点的局限性，能有效处理300～800 K任意温度水中的中子输运问题。

通过电子、X射线混合源和X射线源打源照镁靶谱的对比实验, 论证了放射源打靶谱的测量中存在着表面效应。它除和电子打靶有关外, 也反映了靶表面的一些特性。为此, 做了放电源打源照镁靶谱随存放时间变化的实验。实验结果表明:源照镁靶表面可能存在一层阻挡层, 阻止新态氢原子向外扩散。根据打磨和未打磨源照镁靶打靶谱的对比实验, 推测靶表面的阻挡层可能是一层新态氢原子富集层。为此, 又做了镁铼靶打靶谱的对比实验, 照射打磨和未打磨镁靶打靶谱的对比实验, 根据实验结果, 估计新态氢原子富集层可能是一层以氧为核的氢原子和新态氢原子团。由此推测阻挡层是一层以氧为核的新态氢原子团组成的新态氢原子富集层。这种新态氢原子富集层产生了打靶谱测量中的表面效应。

用CCD (Charge Coupled Device)光谱仪记录并标识了脉冲电晕氢等离子体370～1100nm的发射光谱.通过与非相对论修正的氢原子能级理论计算值和标准数据库比较,巴耳末系测得5条,帕邢系测得14条.其中包括帕邢系的821.334nm(ni=99),821.838nm(nI=77),823.651nm(nI=49),826.709nm(nI=35)和834.655nm(nI=23)等.通过发射光谱线相对光强比较,656.318nm处激发最强,其次为486.050nm和844.524nm,激发最弱的为397.133nm.

本文在一级Born近似下,研究了激光场中正电子对基态氢原子的碰撞电离反应,并与入射粒子为电子的(e,2e)反应进行了对比.激光场中正电子态和敲出电子态分别采用Volkov波函数和Coulomb-Volkov波函数,靶原子的缀饰波函数由含时微扰论给出.计算结果显示激光缀饰的三重电离截面明显依赖于入射粒子电荷符号.激光越强,二者差距越大.

为了能够实现明确和清晰地同时测出氢气放电源打靶的较完整新谱系,使用氢气放电中的电子和X射线等直接打靶,在衍射角和测量角均为45°时,测量氢气放电源打靶的较完整新谱系.实验同时测到了3组6条氢气放电源打靶的新谱系,它们是:(2.25±0.07)和(2.56±0.08) keV;(3.25±0.10)和(3.62±0.11) keV;(4.42±0.13)和(4.79±0.15) keV.这6条新谱线表征了未知粒子的能级特性,是未知粒子存在的标志.未知粒子在靶中能储存一年以上,测得的未知粒子能级谱线能量为keV量级,氢气放电源中粒子为已知粒子,据此可以认为未知粒子是一种新原子态氢原子.