Диссертация (1143486)
Текст из файла
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ«Северный Арктический федеральный университет имени М.В. Ломоносова»На правах рукописиМакаровДмитрий НиколаевичНеупругие процессы при взаимодействии полейтяжёлых ионов и ультракоротких импульсовэлектромагнитного поля с атомными системами01.04.02. - Теоретическая физикаДиссертация на соискание учёной степени доктора физико–математическихнаукНаучный консультант:доктор физико–математических наук,профессор В.
И. МатвеевАрхангельск20182ОглавлениеВведение71 Торможение и обдирка структурных тяжёлых ионов при столкновениях с молекулами и наночастицами. Эффект кратностистолкновения171.1 Сечение ионизации и эффективное торможение одноэлектронноготяжёлого снаряда при столкновении с двухатомной молекулой . .1.1.1 Сечения неупругих процессов .
. . . . . . . . . . . . . . . .1.1.2 Эффективное торможение . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1720251.2 Сечения многократной ионизации тяжёлого снаряда при столкновении с двухатомной молекулой . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.2.1 Общая часть . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .1.2.2 Сечения многократной обдирки снарядов . . . . . . . . . .3134371.3 Непертурбативная теория торможения и потерь энергии иона насложных молекулах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.3.1 Потери энергии на молекулярных мишеях в методе нейтральных атомов . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44461.3.2Потери энергии в методе Томаса-Ферми для двухатомныхмолекул . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 571.4 Новый тип внутренних мишеней для структурной ионной обдирки 601.4.1 Общая часть . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 621.4.21.4.3Расчёт зарядовых состояний ионного пучка . . . . . . . . .Выводы и обсуждение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66682 К теории потерь энергии быстрыми заряжёнными частицами 712.1 Поправка Блоха . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7432.2 Погрешности приближения при расчете поправки Блоха на свободных электронах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.3 Потери энергии при столкновениях с атомами в приближении эйконала .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.4 Результаты расчетов, обобщение на сложные атомы . . . . . . . .2.5 Оценки и выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.6 Непертурбативная оболочечная поправка . . . . . . . .
. . . . . .2.6.1 Непертурбативная оболочечная поправка для водородоподобных атомов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.6.22.6.3808389939798Непертурбативная оболочечная поправка для сложныхатомов . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 100Результаты расчетов, сравнение с экспериментальнымиданными . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1032.7 Ионизационные потери энергии в модельном подходе2.7.1 Постановка решаемой задачи. Метод решения.2.7.2 Потери энергии. . . . .
. . . . . . . . . . . . .2.7.3 Предельные случаи. . . . . . . . . . . . . . . .............................1041061091132.7.4 Поправки к теории Бете . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1202.7.5 Моменты в теории торможения . . . . . . . . . . . . . . . . 1212.8 Размеры кластеров и процессы фрагментации при ионном распылении твердого тела . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 1242.8.12.8.2Расчет вероятности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124Сравнение с экспериментом . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1273 Флуктуации потерь энергии быстрыми заряжёнными частицами. Страгглинг1293.1 Непертурбативное описание страгглинга и поправка к формулеФано . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1323.2 Расчеты и оценки для простейшей мишени . . . . . . . . . . . . . 1373.3 Непертурбативная формула для расчёта энергетического страгглинга на сложных атомах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1403.3.1 Детали расчета Δ для атома меди . . . .
. . . . . . . . . . 1433.4 Флуктуации потерь энергии быстрыми заряжёнными частицамис учётом размера иона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1443.4.1Флуктуации энергетических потерь . . . . . . . . . . . . . 14643.4.2Сравнение с экспериментальными данными . . . . . . . .
. 1513.5 Флуктуации ионизационных потерь энергии в модельном подходе 1523.5.1 Флуктуации потерь энергии . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1543.5.2 Теория возмущений. Формула Фано . . . . . . . . . . . . . 1563.5.3 Классический предел и формула Бора для флуктуаций.Непертурбативная поправка к формуле Фано и формулаТитейка .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1574 Поляризационная поправка (поправка Баркаса) в теории потерь энергии заряженными частицами1624.1 Потери энергии в области короткодействующего потенциала . . . 1644.2 Потери энергии в области применимости дипольного приближения для дальнодействующего потенциала . . . . . . .
. . . . . . . 1684.3 Основной метод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1704.4 Параметр и поправка Баркаса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1724.5 Сравнение с экспериментальными данными . . . . . . . . . . . . . 1745 Взаимодействие ультракоротких импульсов электромагнитногополя с произвольными наносистемами1775.1 Спектры переизлучения сложных атомов при взаимодействии сультракоротким импульсом электромагнитного поля .
. . . . . . . 1775.1.1 Многоэлектронные спектры . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1795.1.2 Многоэлектронные спектры в поле Гауссового импульса . . 1835.2 Выражения для спектров переизлучения ультракоротких импульсов электромагнитного поля произвольными наносистемами .
. . 1905.2.1 Общая часть . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1915.2.2 Анализ полученного выражения для спектров переизлучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1995.2.3Аналитические спектры переизлучения различных наносистем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 2015.3 Cпектры переизлучения ультракоротких импульсов электромагнитного поля многоатомными структурами с учётом их тепловыхколебаний . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2085.3.1 Влияние тепловых колебаний на спектр переизлучения . . 21055.3.2Влияние тепловых колебаний на спектр переизлучениядвух- и трехмерными мишенями . .
. . . . . . . . . . . . . 2165.4 Влияние дефектов в регулярных наносистемах на процессы интерференции при переизлучении аттосекундных импульсов электромагнитного поля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2175.4.1 Общая часть . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2185.4.2 Дефекты линейной цепочки . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 2205.4.3 Обобщение на двух-и трехмерные структуры . . . . . . . . 2225.5 Аналитическое решение уравнения Шредингера в приближениивнезапных возмущений атома электромагнитными импульсамиаттосекундной и меньшей длительности . . . . . . . . . . . . . .
. 2255.5.1 Вывод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2265.6 Неупругие процессы и переизлучение импульсов электромагнитного поля аттосекундной и меньшей длительности при взаимодействии с атомами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2335.6.1 Общая часть .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2335.6.2 Импульс гауссовой формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2385.7 Неупругие процессы в сильном 2 модовом квантованном электромагнитном поле . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2415.7.1 Постановка задачи . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 2435.7.2 Решение уравнения Шредингера . . . . . . . . . . . . . . . 2455.7.35.7.4Ионизация атома . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248Высоко-интенсивная генерация квантово-запутанных фотонов . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 2516 Динамические мишени в полях тяжёлых ионов и ультракоротких импульсах электромагнитного поля2606.1 Процессы переизлучения ультракоротких импульсов электромагнитного поля системами находящимися в нестационарных состояниях . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 2606.1.16.1.26.1.36.1.4Общая часть . . . . . . . . . . . .Перезарядка . . . . . . . . . . . . .Релаксация . . . . . . . . . . . . .Атом в резонансном внешнем поле........................................................26126527027366.2 Процессы ионизации при взаимодействии ультракороткого импульса электромагнитного поля и полей тяжёлых ионов с атомами, находящимися в нестационарных состояниях .
. . . . . . . 2756.2.1 Ионизация релаксирующего электрона в атоме . . . . . . . 2756.2.2 Ионизация при Оже-распаде . . . . . . . . . . . . . . . . . 279Заключение283Список публикаций по теме диссертации286Литература293Приложение 1313Приложение 2314Приложение 3319Приложение 4320Приложение 5323Приложение 6324Приложение 73267ВведениеАктуальность темы исследования. Во многих случаях для теоретических и экспериментальных исследований интерес представляют разнообразныепроцессы, сопровождающие взаимодействие электромагнитных полей, в томчисле полей заряженных частиц, с различного рода одноатомными и многоатомными объектами. В настоящее время существует тенденция на созданиеметодов генерации ультракоротких импульсов и создание более мощных лазеров.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
