Главная » Просмотр файлов » Диссертация

Диссертация (1149156), страница 14

Файл №1149156 Диссертация (Квантовоэлектродинамическая теория процессов рекомбинации электронов с многозарядными ионами) 14 страницаДиссертация (1149156) страница 142019-06-29СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 14)

Âàæíî, ÷òî âðåìÿ ôîðìèðîâàíèÿ ñâåðõòîíêîé ñòðóêòóðû ∆τhf äëÿ ÌÇÈ ñ Z ∼ 60 ïðèìåðíî ðàâíî âðåìåíè çàõâàòà108∆τcap , îïðåäåëÿåìîìó ñêîðîñòüþ ïåðåõîäà äëÿ èñïóùåííîãî ôîòîíà. Âðåìåííîé èíòåðâàë ∆τhf ìîæåò áûòü ïîëó÷åí èç ñîîòíîøåíèÿ íåîïðåäåëåííîñòèâðåìåíè è ýíåðãèè:∆τhf ∆Ehf ≥ ~ .(4.30)Äëÿ ÌÇÈ ñ Z ∼ 60 õàðàêòåðíîå çíà÷åíèå ∆Ehf îöåíèâàåòñÿ ∼ 1 ýÂ, òîãäàèç ýòîãî ñëåäóåò, ÷òî: ∆τhf ∼ 10−15 ñ.Ñêîðîñòü ïåðåõîäà äëÿ E1 ôîòîíîâ äëÿ Z ∼ 60 ïðèìåðíî òàêîãî æå ïîðÿäêà, ïîýòîìó ∆τhf ≃ ∆τcap è ñâåðõòîíêàÿ ñòðóêòóðà, è âîëíîâàÿ ôóíêöèÿ(4.29) ìîãóò áûòü ñôîðìèðîâàíû âî âðåìÿ ïðîöåññà çàõâàòà.

Ïîñëå ðàäèàöèîííîé ðåêîìáèíàöèè êîíå÷íîå ñîñòîÿíèå ãåëèåïîäîáíîãî ÌÇÈ îïèñûâàåòñÿìàòðèöåé ïëîòíîñòè:ρFf =∑nFff MF ψF∗ f MF ψFf MFf ,Fff(4.31)MFfãäå ψFf MFf âîëíîâûå ôóíêöèè, ïðåäñòàâëåííûå âûðàæåíèåì 4.29. ×èñëàFçàïîëíåíèÿ nFff MF îïðåäåëÿþòñÿ ÷åðåç íîðìèðîâàííûå âåðîÿòíîñòè ïåðåõîfäàFnFff MFf= ∑WFi s→Ff MFfMFfWFi s→Ff MFf,(4.32)ãäåWFi s→Ff MFf =∑nFFii MF nssms WFi MFi sms →Ff MFfi(4.33)MFi msω2(2π)2∑∫WFi MFi sms →Ff MFf =∗(e,k)∗(e,k)dν ⟨Ff MFf (12)|A(1) + A(2) |Fi MFi (1)sms (2)⟩(4.34)eÇäåñü ÷ècëà 1 è 2 îòíîñÿòñÿ ê ïåðåìåííûì äâóõ ýëåêòðîíîâ, ñîîòâåòñòâåííî. Ïîëàãàåì, ÷òî êîíå÷íàÿ âîëíîâàÿ ôóíêöèÿ àíòèñèììåòðèçîâàíà îòíîñèòåëüíî çàìåíû 1 2, ïîýòîìó íåò íåîáõîäèìîñòè àíòèñèììåòðèçîâàòü109ôóíêöèþ íà÷àëüíîãî ñîñòîÿíèÿ.

 ìàòðè÷íîì ýëåìåíòå 4.34 áðà è êåò ôóíêöèè ⟨Fi MFi sms | è |Ff MFf ⟩ ýòî íà÷àëüíàÿ è êîíå÷íàÿ âîëíîâûå ôóíêöèè,êîòîðûå îïðåäåëåíû èç óðàâíåíèé (4.26)-(4.29), A(e,k) ôîòîííàÿ âîëíîâàÿôóíêöèÿ ñ ïîëÿðèçàöèåé e è âîëíîâûì âåêòîðîì k = ων , ãäå ω ÷àñòîòàôîòîíà. Òàê êàê â ýêñïåðèìåíòå, êîòîðûé ìû ðàññìàòðèâàåì íàïðàâëåíèåôîòîíà íå âûäåëåíî, ìû âêëþ÷àåì ñóììèðîâàíèå ïî ïîëÿðèçàöèè ôîòîíà èèíòåãðèðîâàíèå ïî íàïðàâëåíèþ âûëåòà ôîòîíà â âûðàæåíèå 4.34.Ïîäñòàíîâêà âîëíîâûõ ôóíêöèé, îïðåäåëåííûõ óðàâíåíèÿìè (4.26)(4.29), â âûðàæåíèå 4.34 è ó÷åò òîãî, ÷òî îïåðàòîð èçëó÷åíèÿ ôîòîíà íåçàâèñèò îò ÿäåðíûõ ïåðåìåííûõ, äàåò:WFi MFi sms →Ff MFf =∑∫e×dν∑∑∑IiIiCFJiiM(MJi MIi )CFJiiM(MJ′ i MI′i )FFMJi MIi MJ′ MI′∑iMJf MIf MJ′ MI′fiiiJ IJ ICFff Mf F (MJf MIf )CFff Mf F (MJ′ f MI′f )fff∗(e,k)×⟨Jf MJf |A(1)∗(e,k)×⟨Jf MJ′ f |A(1)∗(e,k)|Ji MJi , sms ⟩∗∗(e,k)|Ji MJ′ i , sms ⟩+ A(2)+ A(2)(4.35)×⟨If MI′f |Ii MI′i ⟩∗ ⟨If MIf |Ii MIi ⟩ .Ñóùåñòâóþò äâà ãëàâíûõ êàíàëà ðàññìàòðèâàåìîãî ïðîöåññà.

Ïåðâûé êàíàëñîîòâåòñòâóåò ñëó÷àþ, êîãäà çàõâàòà íå ïðîèñõîäèò, è èîí â êîíå÷íîì ñîñòîÿíèè îñòàåòñÿ îäíîýëåêòðîííûì. Âòîðîé êàíàë ñîîòâåòñòâóåò ñëó÷àþ, êîãäàçàõâàò ïðîèñõîäèò, è èîí â êîíå÷íîì ñîñòîÿíèè ÿâëÿåòñÿ äâóõýëåêòðîííûì.Îòìåòèì, ÷òî Ii = If . Åñëè êîíå÷íîå ñîñòîÿíèå ñîîòâåòñòâóåò äâóõýëåêòðîííîìó ÌÇÈ è ïîëíûé óãëîâîé ìîìåíò ýëåêòðîíà ðàâåí íóëþ.Jf = MJf = MJ′ f = 0,Ff = I,MFf = MIf = MI′f ,110(4.36)(4.37)MIi = MI′i ,MJi = MJ′ i .(4.38)Òîãäà (4.35) ñâîäèòñÿ êWFi s→Ff MFf = WFi s→00,IMI =××∑∫∑∑∑nFFii MF nssmsiMFi ms0IIif(CFJiiM(MJi MIi ))2 (CIf M(0MIf ))2FIifMJi2∗(e,k)∗(e,k)dν ⟨00|A(1) + A(2) |Ji MJi , sms ⟩ .(4.39)eÄëÿ äàëüíåéøåãî óïðîùåíèÿ óðàâíåíèÿ (4.39) ðàññìîòðèì âîïðîñ ïåðåâîðîòà ñïèíà â ïðîöåññå ðàäèàöèîííîé ðåêîìáèíàöèè. Ðàíåå ýòà ïðîáåëìàîáñóæäàëàñü â [17] äëÿ çàõâàòà 100% ïîëÿðèçîâàííîãî ýëåêòðîíà íåïîëÿðèçîâàíûì ãîëûì ÿäðîì.

Ñîãëàñíî ðåçóëüòàòàì, êîòîðûå ïðèâåäåíû â [17],ïðîèñõîäèò èñïóñêàíèå ôîòîíà ñ ïî÷òè íóëåâîé ïðîåêöèåé óãëîâîãî ìîìåíòàíà íàïðàâëåíèå ïó÷êà ýëåêòðîíîâ.  [17] çàõâàò ýëåêòðîíà ãîëûì ÿäðîì ïðîèñõîäèò áåç ïåðåâîðîòà ñïèíà. Âû÷èñëåíèÿ, êîòîðûå áûëè ïðîâåäåíû äëÿçàðÿäîâ ÿäðà Z = 50, 70, 90 â [17], ïîêàçûâàþò, ÷òî âêëàä îò ïåðåâîðîòàñïèíà ñòàíîâèòñÿ ïðèíåáðåæèìî ìàë ïîñëå èíòåãðèðîâàíèÿ ïî óãëàì ìåæäó íàïðàâëåíèåì âûëåòà ôîòîíà è íàïðàâëåíèåì èîííîãî (è ýëåêòðîííîãî)ïó÷êà.

Ìû íå ïðåäïîëàãàåì, ÷òî âûëåòåâøèé ôîòîí áóäåò ðåãèñòðèðîâàòüñÿ,òîãäà ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ ñõåìà áóäåò ñîîòâåòñòâîâàòü òàêîìó èíòåãðèðîâàíèþ. Ïîêàæåì, ÷òî ïðîöåññû ñ ïåðåâîðîòîì ñïèíà òàê æå ïðåíåáðåæèìî ìàëû è â ñëó÷àå çàõâàòà ïîëÿðèçîâàííîãî ýëåêòðîíà îäíîýëåêòðîííûì ÌÇÈ.Ðàññìîòðèì ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ ñå÷åíèÿ ýòîãî ïðîöåññà:Eu62+ (1s1/2 ) + e → Eu61+ (11 S0 ) + γ .(4.40)Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ äàíû â Òàáëèöå 4.1. Âêëàäîì ìåæýëåêòðîííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ â ñå÷åíèå ìû ïðåíåáðåãàåì.

Âû÷èñëåíèÿ áûëè ïðîâåäåíû äëÿ111íåïîëÿðèçîâàííîãî íà÷àëüíîãî îäíîýëåêòðîííîãî èîíà è äëÿ ïîëíîñòüþ ïîëÿðèçîâàííîãî íà÷àëüíîãî ýëåêòðîíà. Ìû ïîëàãàåì, ÷òî â ðåçóëüòàòå èçëó÷àåòñÿ ôîòîí. Åñëè ïðè èçëó÷åíèè ôîòîíà ýëåêòðîí ìåíÿåò ñâîþ ïðîåêöèþñïèíà íà ïðîòèâîïîëîæíóþ (ïðîèñõîäèò ïåðåâîðîò ñïèíà), ôîòîí óíîñèòïðîåêöèþ óãëîâîãî ìîìåíòà mph = 1, åñëè èçìåíåíèÿ ñïèíà ýëåêòðîíà íåïðîèñõîäèò, òî mph = 0. Ðåçóëüòàòû âû÷èñëåíèé ïîêàçûâàþò, ÷òî â ïðîöåññåèçëó÷åíèÿ E1 ôîòîíà, êîòîðûé äàåò ãëàâíûé âêëàä â ïðîöåññ ðàäèàöèîííîéðåêîìáèíàöèè, âêëàä ïåðåâîðîòà ñïèíà îòíîñèòåëüíî ìàë.

Ýòî ìîæíî îáúÿñíèòü òåì ôàêòîì, ÷òî îïåðàòîð èçëó÷åíèÿ E1 ôîòîíà â íåðåëÿòèâèñòñêîìïðåäåëå íå çàâèñèò îò ñïèíà ýëåêòðîíà. Ïðè èçëó÷åíèè ìàãíèòíîãî ôîòîíàìîæåò ïðîèñõîäèòü ïåðåâîðîò ñïèíà è, êàê ñëåäñòâèå, ïîòåðÿ ïîëÿðèçàöèè,íî âêëàä èçëó÷åíèÿ ìàãíèòíîãî ôîòîíà â ïðîöåññ ðàäèàöèîííîé ðåêîìáèíàöèè ìàë.

Ñå÷åíèå σRR áûëî ñîñ÷èòàíî â ðàìêàõ êâàíòîâîé ýëåêòðîäèíàìèêè(ÊÝÄ) ñ ïîìîøüþ ìåòîäà, ðàçâèòîãî â [23]. Ýòîò ìåòîä ó÷èòûâàåò ðåëÿòèâèñòñêèå è ÊÝÄ ýôôåêòû â ìåæýëåêòðîííîì âçàèìîäåéñòâèè ïî òåîðèèâîçìóùåíèé. Ðåçóëüòàò âûðàæàåòñÿ â âèäå ôîðìóëû:mphSFNSF NSFmSFph σRR + mph σRR=totσRRSFNSF1 × σRR+ 0 × σRR=≈ 1.5 × 10−2 ,totσRR(4.41)(4.42)totNSFSFãäå σRR= σRR+ σRR, èíäåêñû SF, NSF îçíà÷àþò âêëàäû ñ ïåðåâîðîòîìñïèíà (spin-ip) è áåç ïåðåâîðîòà ñïèíà, ñîîòâåòñòâåííî. Ýòîò ðåçóëüòàò ïîêàçûâàåò, ÷òî âêëàä mph ìîæåò áûòü îïóùåí. îòñóòñòâèè ïåðåâîðîòà ñïèíà, ïðåíåáðåãàÿ çíà÷åíèåì ïðîåêöèè óãëîâîãî ìîìåíòà ôîòîíà, ìû ìîæåì ïðåäñòàâèòü ìàòðè÷íûé ýëåìåíò â (4.39) ââèäå:∗(e,k)⟨00|A(1)∗(e,k)+ A(2)∗(e,k)|Ji MJi , sms ⟩ = ⟨0||A(1)112∗(e,k)+ A(2)||Ji s⟩δMJi +ms ,0(4.43)Òàáëèöà 4.1: Âêëàäû îò ðàçëè÷íûõ òèïîâ èñïóùåííûõ ôîòîíîâ â ïðîöåññ ðàäèàöèîííîéðåêîìáèíàöèè ñ ïåðåâîðîòîì (SF) è áåç ïåðåâîðîòà (NSF) ñïèíà.

Ïðåäñòàâëåíî ñå÷åíèåäëÿ çàõâàòà ýëåêòðîíà âîäîðîäîïîäîáíûì ìíîãîçàðÿäíûì èîíîì ñ çàðÿäîì Z = 63 â îñíîâíîå ñîñòîÿíèå 1s. Íà÷àëüíàÿ ýíåðãèÿ ýëåêòðîíà â ñèñòåìå ïîêîÿ èîíà ðàâíà 1 ý (ñì.ïðè÷èíó âûáîðà äàííîé ýíåðãèè â ñëåäóþùåì ðàçäåëå). Êîíå÷íîå ñîñòîÿíèå ãåëèåïîäîáíîãî èîíà 11 S0 . Çíà÷åíèÿ ñå÷åíèÿ äàíû â áàðíàõ (b) èëè êèëîáàðíàõ (Kb).PhotonSFσRRSFσRRtotσRRE12.6 kb332 kb335 kbEJ(J > 1)6.4 b172 b178 bMJ21.9 b13.8 b36 bãäå ⟨∥ ∥⟩ îçíà÷àþò 'ðåäóöèðîâàííûé' ìàòðè÷íûé ýëåìåíò, íå çàâèñÿùèé îòïðîåêöèè óãëîâîãî ìîìåíòà.

Òàê êàê ms = ±1/2, òî nsms = δms ,±1/2 (100% ïîëÿðèçîâàííûé ýëåêòðîí). Òîãäà ñèìâîë Êðîíåêåðà â óðàâíåíèè (4.43) ìîæíîçàìåíèòü íà(4.44)δMJi +ms ,0 = δMJi ,∓1/2 ,çíàê '+' ñîîòâåòñòâóåò ñïèíîâîé ïîëÿðèçàöèè íà÷àëüíîãî ýëåêòðîíà âäîëüèîííîãî ïó÷êà, çíàê '−' ñîîòâåòñòâóåò ïîëÿðèçàöèè ñ ïðîòèâîïîëîæíûì íàïðàâëåíèåì. Ìû äîëæíû ïðèíÿòü âî âíèìàíèå òàêæå òîò ôàêò, ÷òî0I(4.45)f(0MIf ))2 = 1 .(CIf MIfÒîãäà â ñîîòâåòñòâèè ñ (4.32) íîðìèðîâàííûå ÷èñëà çàïîëíåíèÿ äëÿ ÿäðàäâóõýëåêòðîííîãî ÌÇÈ â êîíå÷íîì ñîñòîÿíèè îïðåäåëÿþòñÿ êàê:∑InIff MIf= ∑MFiIinFFii MF (CFJiiM(MJi , MIf ))2FMIf MFiiiIinFFii MF (CFJiiM(MJi , MIf ))2Fii.(4.46)Çäåñü ìû èñïîëüçóåì ðàâåíñòâî MIi = MIf , êîòîðîå ñëåäóåò èç (4.35). Ñòåïåíü ÿäåðíîé ïîëÿðèçàöèè â äâóõýëåêòðîííîì ÌÇÈ â êîíå÷íîì ñîñòîÿíèè:λIf1 ∑ Ifn I f M I MI f .=fIfMIf113(4.47)Ïîäñòàíîâêà ÷èñåë çàïîëíåíèÿ â óðàâíåíèÿ (4.47), (4.46) nFFii MF èç âûðàæåiíèÿ (4.20) ïðèâîäèò ê ðåçóëüòàòó:7,157λIf (MJi = ms = +1/2) = − .15λIf (MJi = ms = −1/2) =(4.48)(4.49)Òàêèì îáðàçîì, ïîñëå çàõâàòà ïîëÿðèçîâàííîãî ýëåêòðîíà, ÿäðà â ýòèõ èîíàõñòàíîâÿòñÿ ÷àñòè÷íî ïîëÿðèçîâàííûìè ñî ñòåïåíüþ ïîëÿðèçàöèè ðàâíîé ≈47%.

Ñóùåñòâóþò ðàçëè÷íûå êîíå÷íûå ñîñòîÿíèÿ äâóõýëåêòðîííûõ ÌÇÈ ñïîëíûì óãëîâûì ìîìåíòîì ðàâíûì íóëþ. Âåðîÿòíîñòè (ñå÷åíèÿ) çàõâàòàýëåêòðîíà â ðàçëè÷íûå ñîñòîÿíèÿ äâóõýëåêòðîííîãî èîíà, âû÷èñëåííûå âðàìêàõ ÊÝÄ ìåòîäà, ðàçâèòîãî â [23], äàþòñÿ â Òàáëèöå 4.2.Òàáëèöà 4.2: Ñå÷åíèå çàõâàòà ýëåêòðîíà âîäîðîäîïîäîáíûì èîíîì ñ çàðÿäîì Z = 63 âîñíîâíîì ñîñòîÿíèè 1s â K - è L-îáîëî÷êè ãåëèåïîäîáíîãî èîíà ïðè ýíåðãèè ýëåêòðîíà âñèñòåìå ïîêîÿ ÿäðà 1 ý (1.823 × 10−3 ÌýÂ/íóêëîí).  ýòè âû÷èñëåíèÿ âêëþ÷åíû òîëüêîèñïóùåííûå ôîòîíû ñ ïîëíûì óãëîâûì ìîìåíòîì Jph = 1, 2. Íà÷àëüíûé îäíîýëåêòðîííûé èîí òàê æå, êàê è íà÷àëüíûé ýëåêòðîí ïðåäïîëàãàþòñÿ íåïîëÿðèçîâàííûìè.Electron shell,Cross section (Kb)statePopulationpercentageK , (1s)2 1 S0416243%L, (1s2s) 1 S03103.2%L, (1s2p1/2 ) 3 P04014.1%L, total559757%K + L, total9758100%Ýòè ðåçóëüòàòû ïîêàçûâàþò, ÷òî 50% ãåëèåïîäîáíûõ èîíîâ â êîíå÷íîìñîñòîÿíèè áóäóò â ñîñòîÿíèÿõ ñ íóëåâûì ïîëíûì óãëîâûì ìîìåíòîì.1144.4Îöåíêà ÷èñëà èîíîâ ñ ïîëÿðèçàöèåé ÿäðà è íóëåâûì ïîëíûì ýëåêòðîííûì ìîìåíòîì çà îäèí îáîðîò ýòîì ïàðàãðàôå ìû ïðèâèäåì ïîðÿäîê âåëè÷èíû äëÿ ÷èñëà èîíîâ Nc , êîòðûå çàõâàòÿò ýëåêòðîí çà îäèí îáîðîò.

Характеристики

Список файлов диссертации

Квантовоэлектродинамическая теория процессов рекомбинации электронов с многозарядными ионами
Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6487
Авторов
на СтудИзбе
303
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее