Автореферат (1145424), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Îòìåòèì,÷òî ãðàôèêè (b)-(e) òàêæå âêëþ÷àþò â ñåáÿ ÷àñòè÷íî ïðÿìîé êàíàë èîíèçàöèè. ïàðàãðàôå 5.2. îáñóæäåòñÿ ïîñòðîåíèå âîëíîâûõ ôóíêöèé, îïèñûâàþùèõ íà÷àëüíîå è êîíå÷íîå ñîñòîÿíèÿ. ïàðàãðàôå 5.3. ïðåäñòàâëåíà ïîòåðÿ ýëåêòðîíà â ñòîëêíîâåíèÿõ ñ ãîëûìèÿäðàìè. Ïðîöåññ ïîòåðè ýëåêòðîíà èîíîì â ñòîëêíîâåíèè ñ ãîëûì ÿäðîì ðàññìàòðèâàåòñÿ â ñèñòåìå ïîêîÿ èîíà. Óäîáíî ñ÷èòàòü, ÷òî ÿäðî èîíà íàõîäèòñÿ â íà÷àëåêîîðäèíàò, à ýëåêòðîíû èìåþò êîîðäèíàòû r1 è r2 . Òàêæå ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òîýíåðãèÿ íàëåòàþùåé ÷àñòèöû íàñòîëüêî âåëèêà, ÷òî å¼ èçìåíåíèå â ïðîöåññå ñòîëêíîâåíèÿ íåçíà÷èòåëüíî ïî ñðàâíåíèþ ñ å¼ íà÷àëüíûì çíà÷åíèåì.
Ýòî ïîçâîëÿåò26e−pµ1srrrr1srb1sr@@q@@0Qa@@@@Q@@@@1s@@r@@Qrrrr1s1se−pµ1se−pµrrrde−pµ1srr1s1se−pµ1srcrq00@@@@@@1sq@@001s1sreq0@@@@1sÐèñ. 9: Ôåéíìàíîâñêèå ãðàôèêè, îïèñûâàþùèå ïîòåðþ ýëåêòðîíà He-ïîäîáíûì ìíîãîçàðÿäíûì èîíîì, èçíà÷àëüíî íàõîäÿùèìñÿ â îñíîâíîì ñîñòîÿíèè, ïðè ñòîëêíîâåíèè ñàòîìíîé ÷àñòèöåé. Âçàèìîäåéñòâèå ñ ïîëåì íàëåòàþùåé àòîìíîé ÷àñòèöû îáîçíà÷åíîâîëíèñòîé ëèíèåé ñ êðåñòèêîì íà êîíöå. (a) âåäóùèé (ïî ìåæýëåêòðîííîìó âçàèìîäåéñòâèþ) âêëàä â ïðÿìîé êàíàë. [(b), (c)] âåäóùèå âêëàäû â EA1 êàíàë.
[(d), (e)] âåäóùèå000âêëàäû â EA2 êàíàë. Âåêòîðû Q, q è q îáîçíà÷àþò ïåðåäàííûé îò âíåøíåãî ïîëÿ (ïîëÿíàëåòàþùåé àòîìíîé ÷àñòèöû) èìïóëüñ ìíîãîçàðÿäíîìó èîíó.îïèñûâàòü ÷àñòèöó êàê äâèæóùóþñÿ ïî ïðÿìîëèíåéíîé êëàññè÷åñêîé òðàåêòîðèèR(t) = (b, vt), ãäå b = (bx , by ) ïðèöåëüíûé ïàðàìåòð, v = (0, 0, v) ñêîðîñòü÷àñòèöû è t îáîçíà÷àåò âðåìÿ.Ïîëå íàëåòàþùåé ÷àñòèöû ïðåäñòàâëÿåò äëÿ ýëåêòðîíîâ èîíà äîâîëüíî ñëàáîåâîçìóùåíèå, åñëè çàðÿä ÿäðà ÷àñòèöû ZA è ñêîðîñòü ñòîëêíîâåíèÿ v óäîâëåòâîðÿþò óñëîâèþ α Zv A 1, ãäå α ïîñòîÿííàÿ òîíêîé ñòðóêòóðû, èñïîëüçóþòñÿðåëÿòèâèñòñêèå åäèíèöû. Ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî ýòî óñëîâèå âûïîëíåíî, ÷òî ïîçâîëÿåò îãðàíè÷èòüñÿ â ðàññìîòðåíèè òîëüêî ïåðâûì è âòîðûì ïîðÿäêîì òåîðèèâîçìóùåíèé ïî âçàèìîäåéñòâèþ ýëåêòðîíîâ èîíà ñ íàëåòàþùåé ÷àñòèöåé.Âçàèìîäåéñòâèå ìíîãîçàðÿäíîãî èîíà ñ íàëåòàþùèì ãîëûì ÿäðîì îïèñûâàåòñÿ27ñ ïîìîùüþ ïîòåíöèàëà Ëèåíàðà-Âèõåðòà.
Òàêîé æå ðåçóëüòàò ïîëó÷àåòñÿ ïðè îïèñàíèè íàëåòàþùåãî ÿäðà ñîîòâåòñòâóþùåé âîëíîâîé ôóíêöèåé è ó÷¼òîì îáìåíàâèðòóàëüíûì ôîòîíîì ìåæäó ãîëûì ÿäðîì è ýëåêòðîíàìè èîíà. ïàðàãðàôå 5.4. ðàññìàòðèâàåòñÿ ïîòåðÿ ýëåêòðîíà â ñòîëêíîâåíèÿõ ñ àòîìàìè. Êîãäà èîí ñòàëêèâàåòñÿ ñ íåéòðàëüíûì àòîìîì, âçàèìîäåéñòâèå ýëåêòðîíîâèîíà êàê ñ ÿäðîì àòîìà, òàê è ñ ýëåêòðîíàìè àòîìà ìîæåò ïðèâîäèòü ê ïîòåðåýëåêòðîíîâ èîíîì. Ðàññìàòðèâàÿ âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó èîíîì è àòîìîì â ïåðâîì ïîðÿäêå, ðîëü àòîìíûõ ýëåêòðîíîâ â ïðîöåññå ïîòåðè ýëåêòðîíîâ èîíîì ìîæåòáûòü äâóçíà÷íîé.Âî-ïåðâûõ, â ñòîëêíîâåíèÿõ, â êîòîðûõ àòîì îñòà¼òñÿ â ñâî¼ì íà÷àëüíîì ñîñòîÿíèè (óïðóãîå ñòîëêíîâåíèå), ýëåêòðîíû àòîìà ýêðàíèðóþò (ïîëíîñòüþ èëè ÷àñòè÷íî) çàðÿä àòîìíîé ÷àñòèöû (ñì.
[19]). Ýôôåêò ýêðàíèðîâàíèÿ óìåíüøàåò âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî ýëåêòðîíû èîíà ïåðåéäóò â íåïðåðûâíûé ñïåêòð, â ñðàâíåíèèñ âåðîÿòíîñòüþ ïåðåõîäà â ñòîëêíîâåíèè ñ ãîëûì ÿäðîì. Âî-âòîðûõ, â ñòîëêíîâåíèÿõ, êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ íåóïðóãèìè òàêæå äëÿ àòîìà, ïîòåðÿ ýëåêòðîíîâ èîíîììîæåò ïðîèñõîäèòü áëàãîäàðÿ âçàèìîäåéñòâèþ ñ ýëåêòðîíàìè àòîìà (ñì. [19]). Âýòîì ñëó÷àå ïðèñóòñòâèå àòîìíûõ ýëåêòðîíîâ óâåëè÷èâàåò âåðîÿòíîñòü ïîòåðèýëåêòðîíîâ èîíîì, ïîýòîìó ýòîò ýôôåêò íàçûâàþò àíòèñêðèííèíãîì. ñòîëêíîâåíèÿõ, êîòîðûå õàðàêòåðèçóþòñÿ ïåðåäà÷åé èìïóëüñà àòîìó, çíà÷èòåëüíî ïðåâûøàþùåãî òèïè÷íûå èìïóëüñû àòîìíûõ ýëåêòðîíîâ, âêëàä óïðóãîé èíåóïðóãîé àòîìíûõ ìîä â ñå÷åíèå âîçáóæäåíèÿ (ïîòåðè ýëåêòðîíà) èîíà ìàñøòàáèðóåòñÿ êàê ∼ ZA2 è ∼ ZA , ñîîòâåòñòâåííî, ãäå ZA çàðÿä ÿäðà àòîìà (ñì., íàïðèìåð, [19]).
 äèññåðòàöèè ðàññìàòðèâàþòñÿ òîëüêî ñòîëêíîâåíèÿ èîíîâ ñ ìíîãîýëåêòðîííûìè àòîìàìè (ZA 1), ãäå îòíîñèòåëüíûé âêëàä íåóïðóãîé ìîäû ìàë.Ïîýòîìó â íàñòîÿùåì èññëåäîâàíèè ìîæíî ïðåíåáðåãàòü íåóïðóãîé ìîäîé. Äëÿïåðâîãî ïîðÿäêà ïî îòíîøåíèþ ê âçàèìîäåéñòâèþ ýëåêòðîíîâ èîíà ñ íàëåòàþùèìàòîìîì, âêëàä îò óïðóãîé àòîìíîé ìîäû ìîæåò áûòü ïîëó÷åí èç âûðàæåíèÿ äëÿñëó÷àÿ ñòîëêíîâåíèÿ ñ ãîëûì ÿäðîì ñ çàðÿäîì ZA , åñëè çàìåíèòü ZA íà ýôôåêòèâíûé çàðÿä àòîìà êàê ôóíêöèþ ïåðåäàííîãî èìïóëüñà, ïðèâåä¼ííîãî â [19]ZA,eff = Z(Q) ,Z(Q) = ZAQ2min2Q⊥ + 2γX3i=1Aiki2 + Q2⊥ +Q2minγ2,(20)ãäå Qmin ìèíèìàëüíûé ïåðåäàííûé èìïóëüñ. Ïàðàìåòðû Ai è ki (i = 1, 2, 3) äëÿðàçëè÷íûõ àòîìîâ ïðåäñòàâëåíû â [20]. ïàðàãðàôå 5.5 îáñóæäàþòñÿ ðåçóëüòàòû ðàñ÷¼òà ñå÷åíèÿ ïîòåðè ýëåêòðîíàHe-ïîäîáíûìè èîíàìè Ca18+ è Zn28+ â ñòîëêíîâåíèÿõ (100 MeV/u) ñ ãîëûìè ÿäðà28ìè Ne10+ è ñ àòîìàìè Ne.
Îñîáîå âíèìàíèå óäåëÿåòñÿ ðåçîíàíñíîìó êàíàëó ïîòåðèýëåêòðîíà, â êîòîðîì èîí ñíà÷àëà âîçáóæäàåòñÿ â àâòîèîíèçàöèîííîå ñîñòîÿíèåè çàòåì ïðîèñõîäèò îæå-ðàñïàä. Èññëåäóåòñÿ ðåçîíàíñíàÿ ñòðóêòóðà ïîëíîãî èäèôôåðåíöèàëüíîãî ñå÷åíèÿ ïîòåðè ýëåêòðîíà.Ðèñ. 10: Ñå÷åíèå ïîòåðè ýëåêòðîíà èîíîì Ca18+(1s2 ) ïðè 100 MeV/u ñòîëêíîâåíèè ñ ãîëûìÿäðîì Ne (ëåâûé ãðàôèê) è àòîìîì Ne (ïðàâûé ãðàôèê) ïðåäñòàâëåíî êàê ôóíêöèÿ êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè âûëåòåâøåãî ýëåêòðîíà.
Ñå÷åíèÿ äàíû â ñèñòåìå ïîêîÿ èîíà Ca äëÿ èíòåðâàëà ýíåðãèè ýëåêòðîíà, ãäå àâòîèîíèçàöèîííûå ñîñòîÿíèÿ(2s, 2p3/2 )1è(2p3/2 , 2p3/2 )2äàþò çíà÷èòåëüíûé âêëàä.Íà Ðèñ. 10 ïîêàçàíû ðåçóëüòàòû ðàñ÷¼òîâ äëÿ ïîòåðè ýëåêòðîíîâ èîíîì Ca18+(1s2 ) â ñòîëêíîâåíèÿõ ñ ãîëûìè ÿäðàìè íåîíà è íåéòðàëüíûìè àòîìàìè íåîíà ïðèýíåðãèè ñòîëêíîâåíèÿ 100 MeV/u, ñîîòâåòñòâóþùàÿ ýòîìó ñòîëêíîâåíèþ ñêîðîñòüðàâíà v = 0.428 r.u. (γ = 1.106).
Ñîñòîÿíèå (2s, 2p3/2 )1 îòâå÷àåò ñàìîìó ñèëüíîìóðåçîíàíñó. Íà ðèñóíêå âèäíî, ÷òî â ýòîì ñëó÷àå îáà ïîäêàíàëà EA1 è EA2 êàíàëàEA îäèíàêîâî âàæíû.Ïðè àíàëèçå ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ ýôôåêò ïîòåðè ýëåêòðîíîâ ìíîãîçàðÿäíûìè èîíàìè â ñòîëêíîâåíèÿõ ñ àòîìíûìè ÷àñòèöàìè ñðàâíèâàåòñÿ ñ ýôôåêòîìôîòîèîíèçàöèè. Ñïåêòðû èçëó÷åíèÿ äëÿ ïîòåðè ýëåêòðîíà ïðè ôîòîïîãëîùåíèèè âçàèìîäåéñòâèè ñ çàðÿæåííîé ÷àñòèöåé ìîãóò áûòü î÷åíü ïîõîæè, åñëè ýíåðãèÿíàëåòàþùåé ÷àñòèöû äîñòàòî÷íî âûñîêà. äèññåðòàöèè òàêæå èññëåäóåòñÿ âîçìîæíîñòü ýêñïåðèìåíòàëüíîãî èçó÷åíèÿäàííîãî ïðîöåññà. Áûëà ðàññìîòðåíà ñèòóàöèÿ, ïðè êîòîðîé áûñòðî äâèæóùèåñÿìíîãîçàðÿäíûå èîíû òåðÿþò ýëåêòðîíû ïðè ñòîëêíîâåíèÿõ ñ àòîìàìè (ñ ãîëûìàòîìíûìè ÿäðàìè). Òàêàÿ ñèòóàöèÿ ìîæåò áûòü ýêñïåðèìåíòàëüíî ðåàëèçîâàíà âóñêîðèòåëÿõ òÿæåëûõ èîíîâ, êîãäà ïó÷îê áûñòðûõ He-ïîäîáíûõ ìíîãîçàðÿäíûõèîíîâ ïðîíèêàåò â ãàçîâóþ ìèøåíü, êîòîðàÿ íàõîäèòñÿ â ëàáîðàòîðíîé ñèñòåìå. êîíöå äèññåðòàöèè ïðèâîäÿòñÿ îñíîâíûå ðåçóëüòàòû è âûâîäû.29Ñïèñîê ëèòåðàòóðû[1] L.
Labzowsky, V. Karasiev, I. Lindgren, H. Persson, and S. Salomonson, Phys. Scr.T46, 150 (1993).[2] V. Weisskopf and E. Wigner, Z. Phys.[3] F. Low, Phys. Rev.88,54 (1930).84,350 (1951).53 (1952).[4] M. Gell-Mann and F. Low, Phys. Rev.[5] J. Sucher, Phys. Rev.63,107,1448 (1957).[6] L. N.
Labzowsky, Zh. Eksp. Teor. Fiz.59,167 (1970).[7] S. Zapryagaev, N. Manakov, and V. Palchikov, Theory of One- and Two-ElectronMulticharged Ions (Energoatomizdat, Moscow, 1985).[8] V. M. Shabaev, Phys. Rep.356,119 (2002).[9] I. Lindgren, S. Salomonson, and B. Asen, Phys. Rep.389,161 (2004).[10] L. Labzowsky, G. Klimchitskaya, and Yu. Dmitriev, Relativistic Eects inthe Spectra of Atomic Systems (Institute of Physics Publishing, Bristol andPhiladelphia, 1993).[11] L.
N. Labzowsky, J. Phys. B26,1039 (1993).[12] V. G. Gorshkov, L. N. Labzowsky, et al., Zh. Eksp. Teor. Fiz.[13] V. V. Karasiev, L. N. Labzowsky, Physica Scripta46,96,225 (1992).[14] L. Labzowsky, V. Karasiev, and I. Goidenko, J. Phys. B27,L439 (1994).[15] L. N. Labzowsky, I. A. Goidenko, and D.
Liesen, Physica Scripta[16] X. Zheng, Y. R. Sun, et al., Phys. Rev. Lett.119,[17] D. Bernhardt, C. Brandau, et al., Phys. Rev. A53 (1989).56,271 (1997).263002 (2017).83,020701 (2011).[18] A. I. Akhiezer and V. B. Berestetskii, Quantum Electrodynamics (WileyInterscience, New York, 1965).[19] A. Voitkiv and J. Ullrich, Relativistic Collisions of Structured Atomic Particles(Springer, 2008).[20] F. Salvat, J.
D. Martinez, R. Mayol, and J. Parellada, Phys. Rev. A 36, 467 (1987).30.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
