Автореферат (1149432)
Текст из файла
На правах рукописиЛЯЩЕНКО Константин НиколаевичИССЛЕДОВАНИЕ АВТОИОНИЗАЦИОННЫХ СОСТОЯНИЙ ВРЕЗОНАНСНЫХ ПРОЦЕССАХ ПРИ СТОЛКНОВЕНИЯХМНОГОЗАРЯДНЫХ ИОНОВ С АТОМНЫМИ ЧАСТИЦАМИ01.04.02 – теоретическая физикаАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата физико-математических наукСанкт-Петербург – 2018Работа выполнена в ФГБОУ ВО«Санкт-Петербургский государственный университет»Научный руководитель:кандидат физико-математический наук,АНДРЕЕВ Олег ЮрьевичОфициальные оппоненты: доктор физико-математический наук,НЕФЕДОВ Андрей Владимирович,ведущий научный сотрудникПетербургского института ядерной физики им.Б.П.
Константинова НИЦ "Курчатовский институт"кандидат физико-математический наук,КОРЗИНИН Евгений Юрьевич,руководитель лабораторииФедерального государственного унитарного предприятия"Всероссийский научно-исследовательский институтметрологии им. Д.И.Менделеева"Ведущая организация:Санкт-Петербургский государственныйэлектротехнический университет «ЛЭТИ»им. В.И. Ульянова (Ленина)Защита состоится « 26 » апреля 2018 г. в 15-00 на заседании диссертационногосовета Д 212.232.24, созданного на базе Санкт-Петербургского государственногоуниверситета, по адресу: Санкт-Петербург, Средний пр. В. О., д. 41/43, ауд.
304.С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им. М. ГорькогоСПбГУ и на сайтеhttps://disser.spbu.ru/Автореферат разослан «» марта 2018 г.Ученый секретарь диссертационного совета,доктор физико-математический наукАксёнова Елена ВалентиновнаОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы исследованияФундаментальные процессы, протекающие во время столкновения многозарядныхионов (МЗИ) с различными атомными частицами, на протяжении многих десятилетий являются объектами активных исследований в области атомной физики, иинтерес к ним остается актуальным до сих пор.
Постоянное развитие экспериментальных и теоретических методов в данной области, частично сопряженное с техническим прогрессом, приводит к постоянной актуальности новых, более точныхи теоретически строгих, расчетов в рамках квантовой механики и квантовой электродинамики (КЭД). Настоящая диссертация посвящена изучению резонансныхпроцессов таких, как диэлектронная рекомбинация с МЗИ и резонансная ионизация МЗИ, и роли автоионизационных состояний в них.Эти процессы распространены в природе и активно протекают, например, в лабораторной и астрофизической плазме, для исследования свойств которой необходимо детальное изучение выше обозначенных процессов атомной физики.Сечения диэлектронной рекомбинации и резонансной ионизации проявляютмаксимумы или минимумы, которые соответствуют резонансам с автоионизационными состояниями.
При этом от энергий и ширин этих состояний напрямуюзависят положение резонансов в сечениях и форма этих сечений. Для корректного теоретического описания автоионизационных состояний необходимо применение квазивырожденной теории возмущений, что в данной работе осуществляетсяв рамках метода контура линии.Участие автоионизационных состояний в этих процессах происходит благодарямежэлектронному взаимодействию. Поэтому, при их рассмотрении, открываетсявозможность изучения и межэлектронного взаимодействия. В частности, в даннойработе детально изучается роль брейтовского взаимодействия.Цель работы1.
Развитие метода контура линии для описания двух и трехэлектронных МЗИ.2. Численный расчет дифференциальных и полных сечений электронной рекомбинации в столкновениях изначально одно- и двухэлектронных МЗИ со свободнымии квазисвободными электронами.33. Численный расчет полных и дифференциальных сечений ионизации одноэлектронных МЗИ в столкновениях с легкими атомами.4. Численный расчет дифференциальных сечений ионизации через возбуждениеавтоионизационных уровней двухэлектронных МЗИ в их столкновениях с ядрамии атомами.Научная новизна работыВ диссертации получены следующие новые результаты:1. Произведено обобщение и тестирование КЭД метода контура линии для расчетаквазивырожденных уровней энергии и ширин электронных конфигураций двух- итрехэлектронных МЗИ.
В случае трёхэлектронных ионов показана необходимостьаккуратного учёта брейтовских ширин. В случае двухэлектронных ионов со средним зарядом ядра Z исследована необходимость учёта Оже ширин и разработанмеханизм их учёта в рамках метода контура линии.2. Численный расчет дифференциальных сечений диэлектронной рекомбинации сизначально одно- и двухэлектронными ионами урана строго в рамках КЭД произведен впервые.3. Выполнен численный расчет полного и дифференциального сечения ионизацииширокого спектра МЗИ в столкновениях с легкими атомами.
Впервые произведёнсравнительный анализ ионизации равноскоростными электронами и протонами.4. Численный расчет дифференциальных сечений ионизации двухэлектронныхионов со средним зарядом ядра Z (на примере ионов кальция и цинка) в столкновениях с ядрами и атомами неона через возбуждение и последующий Оже распадионных автоионизационных уровней произведен впервые.Научная и практическая значимость работы1.
Произведен расчет уровней энергий и ширин двух- и трехэлектронных многозарядных ионов в рамках квазивырожденной КЭД теории. При этом учитывалисьтакие поправки, как одно- и двухфотонный обмен (между электронами иона), вакуумная поляризация и собственная энергия. За счет применения метода контуралинии в расчете также частично учитываются вклады от всех высших порядковстандартной КЭД теории возмущений.42. Рассмотрен процесс диэлектронной рекомбинации для одно- и двухэлектронногоМЗИ. Процесс описывался строго в рамках КЭД. Для проведения конкретных расчетов были выбраны ионы урана, для которых получены полные и дифференциальные сечения диэлектронной рекомбинации как функции энергии налетающего(в системе покоя иона) электрона и полярного угла вылетающего фотона.
Детально изучена роль брейтовского взаимодействия. Также рассматривались различные поляризационные эффекты, в частности, представлены результаты расчетапараметров Стокса. Выявлена важность учета брейтовских ширин в случае рекомбинации с изначально двухэлектронными ионами.3. Произведен сравнительный анализ эффективности ударов электронами и протонами для индуцирования процесса ионизации широкого спектра одноэлектронныхМЗИ: от Fe25+ до U91+ .4.
Выполнен численный расчет полного и дифференциального сечения ионизацииМЗИ в столкновениях с легкими атомами. В частности, произведен детальныйанализ энергетически-углового спектра вылетающего электрона для столкновения одноэлектронного урана с атомарным водородом и гелием.5.Рассмотрен процесс непрямой ионизации двухэлектронных ионов кальция и цинка в столкновениях с ядрами и атомами неона.
Произведен численный расчет дифференциального сечения как функции энергии и угла вылетающего электрона.Основные положения, выносимые на защиту1) КЭД расчет дифференциального сечения диэлектронной рекомбинации с одноэлектронными тяжелыми многозарядными ионами.2) КЭД расчет полного и дифференциального сечений диэлектронной рекомбинации с двухэлектронными тяжелыми многозарядными ионами.3) Исследование прямой ионизации одноэлектронных многозарядных ионов вбыстрых столкновениях с атомными частицами. Произведен сравнительный анализ ионизации в столкновениях с равноскоростными протонами и электронами.Произведен расчет сечений ионизации многозарядных ионов в столкновениях слегкими атомами.4) КЭД расчет сечений резонансной ионизации двухэлектронных многозарядныхионов в быстрых столкновениях с атомами через возбуждение и Оже распад ав5тоионизационных состояний.Апробация работыРезультаты, изложенные в диссертации, были представлены на шести международных конференциях:1.
46th Conference of European Group on Atomic Systems (46-ая конференция европейской группы по атомным системам), 1-4 июля 2014, Лилль, Франция.2. 17th International Conference on the Physics of Highly Charged Ions (17-ая международная конференция по физике высоко заряженных ионов), 31 августа - 5сентября 2014, Сан-Карлос-де-Барилоче, Аргентина.3. XXIX International Conference on Photonic, Electronic, and Atomic Collisions (29ая международная конференция по фотонным, электронным и атомным столкновениям) 22-28 июля 2015, Толедо, Испания.4. 18th International Conference on the Physics of Highly Charged Ions (18-ая международная конференция по физике высоко заряженных ионов), 11 - 16 сентября2016, Кельце, Польша.5.
25th International symposium on Ion-Atom Collisions (29-ый международный симпозиум по ион-атомным столкновениям), 23-25 июля 2017, Палм Ков, Австралия.6. XXX International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions (30-аямеждународная конференция по фотонным, электронным м атомным столкновениям), 26 июля - 1 августа 2017, Кэрнс, Австралия.ПубликацииОсновные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:1. A. Bondarevskaya, E. A. Mistonova, K. N. Lyashchenko et al., Method for theproduction of highly charged ions with polarized nuclei and zero total electron angularmomentum // Physical Review A - 2014.
- vol.90. - p.064701-1 – 064701-4.2. K. N. Lyashchenko and O. Yu. Andreev, Calculation of differential cross section fordielectronic recombination with one-electron uranium // Journal of Physics: ConferenceSeries - 2015. - vol.583. - p.012005-1 – 012005-4.3. K. N. Lyashchenko and O. Yu. Andreev, Importance of the Breit interaction forcalculation of the differential cross section for dielectronic recombination with oneelectron uranium // Physical Review A - 2015. - vol.91.
- p.012511-1 – 012511-9.64. K. N. Lyashchenko and O. Yu. Andreev, Calculation of differential cross section fordielectronic recombination with two-electron uranium // Physical Review A - 2016. vol.94. - p.042513-1 – 042513-12.5. K. N. Lyashchenko, O. Yu. Andreev and A. B. Voitkiv, Effects of autoionization inelectron loss from heliumlike highly charged ions in fast collisions with atomic particles// Physical Review A - 2017.
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}
