题目：改进和拓展的实用程序RATIP包外文翻译资料

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题目：改进和拓展的实用程序RATIP包

作者：j.Nikkinen 、S.Fritzsche 、S.Heinasmaki；大学物理学系,奥卢,邮政信箱3000,90014大学的奥卢,芬兰；卡塞尔大学物理系,Heinrich-Plett

-Strasse 40 d - 34132卡塞尔,德国

投稿历程：2004年8月25日收到初稿;2006年3月21日收到修改后的稿件,2006年4月19日被正式接收发表于2006年7月26日发布到网上

摘要：

在过去的几年,RATIP包被发现有用的计算自由原子的激发和衰减特性。基于(相对论)multiconfiguration Dirac-Fock方法,这个程序是用来获得原子性质的准确的预测和分析许多最近的实验。这个包的日常工作做出了一个实用程序[S.Fritzsche，计算机，物理，通讯,141(2001)163]目的是为了便于数据处理和解释复杂的光谱。为此,我们提供一个放大版的实用程序,主要支持与实验的比较以及大型螺旋计算。共13个额外任务已附加到程序加上一个新的菜单结构来提高程序的交互控制。

工程总结

工程名称：RATIP

目录标识符:ADPD_v2_0

工程总结的URL:http://cpc.cs.qub.ac.uk/summaries/ADPD_v2_0

工程的获得处:CPC程序库,贝尔法斯特女王大学,北爱尔兰

许可条款:没有

在CPC引用的先前版本:S. Fritzsche, Comput. Phys. Comm. 141 (2001) 163

之前版本的目录标识符:ADPD

以前版本的作者:S. Fritzsche，物理系,卡塞尔大学Heinrich-Plett-Strasse 40 d - 34132卡塞尔,德国

新的版本取代原来的程序吗?：是的

电脑新版本的设计和其他人对它测试:IBM RS 6000 PC奔腾II-IV

设施:卡塞尔大学(德国)、奥卢大学(芬兰)

操作系统:IBM AIX、Linux、Unix

程序语言中使用的新版本:ANSI标准公式翻译90/95

执行需要的内存：300KB

自然的物理问题:为了描述原子激发和衰减特性也定量,往往是大规模计算　　需要的。RATIP方案的框架,工具支持各种(小)的任务。例如,这些促进文件和任务，在大型应用程序或数据处理解释复杂的光谱。

解决方案的方法:修改后的工具现在支持共有29个操纵子任务是主要关心的输出数据来自其他组件的RATIP包。每一个任务由一个或几个子过程实现访问相应的模块的主要组件。在主菜单定义了七组的子任务数据处理和计算,一个特定的任务是选择从其中一个组的菜单。这允许进一步扩大该项目后,如果技术支持任务将成为必要。对于每个选定的任务,一个交互式对话框所需的输入和输出数据以及一些附加信息打印在程序的执行期间。

建立新版本的原因:新版本的需求扩大之前版本的实用程序S. Fritzsche, Comput. Phys. Comm. 141(2001) 163]源于最近的应用RATIP包大规模辐射和螺旋计算。现在一些新子任务指的是处理振幅和适当的组合为了方便解释复杂的光谱。一些进一步的任务,如单电子矩阵元素的直接访问一些给定的一组轨道函数,发现有用的分析数据。

总结修正:原子的提取和处理数据的框架内RATIP。修改后的版本,我们现在“添加”13个任务指操纵数据文件,AUGER光谱的生成和解释,计算各一个,两电子矩阵元素以及动量密度和网格的评价参数。由于大量的子任务,主菜单被分成七组,可以选择单个任务非常相似。

典型的运行时间:程序响应及时的大部分任务。一些任务的响应时间,如生成的相对论动量密度,强烈依赖于相应的数据文件的大小和数量的网格点。

程序的不寻常的特性:共有29个不同的任务是支持的项目。从主菜单,用户指导交互式地通过一个对话框程序和一些额外的解释。对于每个任务,对其功能是显示在一个简短的总结之前,程序会提示您输入所有必需的输入数据。

1. 介绍

理论研究原子的结构和水平和激发(或衰减)动力学在长年中吸引了很多人的努力。为了支持这些研究,在过去三十年里很多强大的计算机工具已经发展成型,使用不同的理论方法和不同设计概念[1 - 4]。使用这些工具,在一起高分辨率的实验,已经清楚地显示,精确的理论预测原子能量和属性是可能的今天,如果从相对论的主导影响、相关性和电子密度的重排。

但是在计算的准确度和波动函数的扩展所必需的大小之间有着相近的联系，在大量的及时和输出数据上做出了很大的改进。然而，通常情况下，这些数据在不合适的工具下无法被处理和分析，我们为了帮助很多的小任务而开始发展RATIP实用程序包。在第一版本中，这些实用程序包含了16个关于编辑数据的任务，新一代的合适的配置基础，对于一些更小的任务用改变文档格式的方法去适应不同的架构。从那之后，RATIP工程找到了更多的适用工具。与此同时，很多的新的需求在之前的版本中也显得表面化起来。然而，我们在修订的版本中新添加了13个额外的任务，主要是为了促进更大更多的螺旋化计算结构，并且通过实验来与之前版本的理论数据相比较。

在下一节中,我们首先简要总结 MCDF方法计算原子的属性和结构使用GRASP92[3]和RATIP程序。这是在第三节出现了概述当前版本的工具一起大多数新附加的任务的详细说明。这个讨论还展示了如何使用这些工具在计算。最后,在第四节,我们很快想到了如何把项目分布作为一个整体RATIP方案的一部分。

1. 关于原子性能和结构的计算

现今存在的许多用来研究原子的离子的结构和性能的方法。在相对论理论中，其中一个被应用的最为广泛的方法就是MCDF方法，在这个方法中，波动函数被分解为四个自选量当Dirac–Coulomb 或 Dirac–Coulomb–Breit Hamiltonian被用来定义有条理的计算。运用原子的轴对称和旋转对称，原子状态函数定义的角动量和宇称被大概约等为一个对称函数的线性组合（1）

从菜单中选择:
A-能量级,符号和重量。
B -操纵GRASP92文件。
C - GRASP92文件格式和恢复格式化。
D -属性和矩阵元素的原子轨道。
E -转移概率计算。
F -螺旋计算。
M -杂项。
Q -退出程序。
A
从菜单中选择:
1 -能级和水平分裂(简单)。
2 -能级和水平分裂(扩展)。
3 -显示主要的CSF和重原子水平。
4 -显示主要的“名字”LS-terms(不活跃)。
r -返回主菜单。
图1：主菜单的工具包括(的选择)A组的子菜单。

MCDF方法的实施经过了很多年，其中产生了很多新技术,包括强大的计算机工具，例如,著名的掌握代码[3]。大部分可用的MCDF代码不过只提供近似的能量并为选定数量的原子波函数绑定状态。其他数据的高效计算有关自由原子的激发和衰变动力学RATIP包[4]。这个程序适用于原子结构的波函数扩展代码包括GRASP92计算各种原子属性(放松)跃迁概率的计算和寿命,symmetry-adapted函数的表示形式行列式计算,生成连续轨道钻的计算属性和光电离横断面图。最近,RATIP特别有用在研究钻开壳层原子衰变(67)和改善的可用数据基地爱因斯坦系数,振荡器的优势,并为各种分支比用带电离子。此外,一个新的组件在RATIP光化电离的研究目前正在工作环境和未来将发布。

1. 工程结构

3.1、一个简短的综述

第一版本的实用工程包包含了16个子任务为了在RATIP架构中支持大规模的应用和数据复杂计算。在现今版本的RATIP工程包中我们新添加了13个额外的任务因为他们在近期的应用中成为了必不可少的部分。任务数量的增加导致还需要修改(互动)程序的对话框,在上层水平,所有任务首先被分成七组,标记的一个字f和M如图1所示。每一个组包含两个或两个以上的子任务,可以密切相关从主菜单中选择显示通过信。作为A组的显示在图1中,这就导致了子菜单集团从一个单独的任务选择简单它的数量。因此,我们将参考一些特定的任务通过用概念A1,A2,B1,。大写字母指的是组和对应的整数组内任务，例如,表示任务1-Energy剥片水平和水平(简单的)- a组为每个选定的任务,此外,一个简短的描述显示其开始执行并总结其目的和输入的数据。然后此控制程序的交互首先通过收集所有必需的输入。图2显示目前所有的支持任务和它们是如何被分成不同的组,除A组的任务图1所示。大多数任务需要的一个或几个输入文件必要的信息读取。类似于GRASP92,公实用程序和其他组件的RATIP包为基础在许多的文件格式定义之间的接口程序的各个部分。因此,最重要的数据文件参考配置对称(.csl)文件列表描述CSF,混合系数(.mix)文件描述原子状态的表现,以及在这样一个基础径向波函数(.rwf)文件。根据特定的此外,应用不同的跃迁振幅(.trn)文件也支持的工具。这些。环境文件生成的可选几个RATIP组件的输出,如REOS99和AUGER,为了存储和识别相应的多电子跃迁振幅水平”,因此,后来获得所有相关的原子属性不需要后面的波函数的计算。环境文件指的是一个运行的程序组件和包含所有转换能量,振幅并根据需要进一步信息的规范选择转换。

不同的任务组将会更详细地解释在下面。然而,由于组织的子任务A,C,E已经的早期版本计划的一部分[5]不需要被再次描述。这同样适用于这些任务从其他组(B、D、F和M)合并在之前版本的实用工具。在这里，虽然我们专注于新开发任务,为了简洁,并不是所有的话框和相应的分支详细代码可以显示在纸上。由于互动的指导工具,然而,我们的希望(预计)程序的功能和特点可以很容易地在必要时站在用户的角度上。

B -操纵GRASP92文件

1 -从GRASP92排除大量的CSF.csl列表。
2 -在.csl参考列表生成的CSF
3 -在GRASP92 列表合并两个.csl文件。
4 -从GRASP92 列表(标准)凝结.csl文件。
5 -从GRASP92 列表(扩展)凝结.csl文件。
6 -减少一个混合数字文件从GRASP92使用水平。
7 -减少把文件从GRASP92使用对称属性(J和P)。
8 -在GRASP92 CSF减少混合使用参考文件。

C - GRASP92文件格式和恢复格式化

1 -从GRASP92提出格式为.csl和混合文件。

2 -从GRASP92恢复格式化.csl和混合文件。

D -属性和矩阵元素的原子轨道

1 -径向原子轨道的性质。

2 -两套不正交轨道之间的重叠。

3 -单电子多极积分。

4 -两电子有效互动的优势。

E -转移概率计算

1 -计算分支比率从REOS99输出。

2 -从REOS99生成转移概率表输出。

F -螺旋计算
1 -生成从钻钻率表输出。
2 -生成螺旋通道率从钻表输出。
3 -生成角从AUGER参数表输出。
4 -产生自旋极化表输出
5 -生成衰变宽度和寿命从钻输出。
6 -生成螺旋输出强度。

M -杂项
1 -有效径向荷或选定的ASF的电荷密度。
2 -选择ASF的有效动量密度。
3 - GRASP92网格参数计算器。
图2：单个任务组B-F和M的实用工具。

3.2、GRASP92文件的操作

　　多电子CSF的选择往往决定了一些原子属性可以预测的准确性的基础。从理论上讲。因此,为了控制混合的大小(如生成系数文件通过GRASP92或RELCI),

三个新的子任务B6-B8被纳入计划。这些任务促进GRASP92或故意减少RELCI。原子的混合文件由于进一步的属性状态如他们的水平数、对称或一组给定的参考配置。混合文件已经发现有用的,尤其是当一个比较的理论必须由实验结果。从基本的电子构型的初始状态和最终状态或自电离过程相关。混合文件经常形容不贡献,而大量的状态在实验的特性。然而,的大小相应的CSF需要获得足够的基础能量和波函数的精确描述。通过删除后,从“不重要”状态。混合的文件,显著减少变迁振幅的计算通常是可以实现的。

尽管RATIP包的主要组件允许,至少在原则上选择特定级别(RELCI)或转换(REOS99图)在他们的开始执行任务的优点B6-B8很容易识别这些组件的实际应用。虽然任务B6可以减少一个。根据串行混合文件水平的

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