Автореферат (1149432), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Взаимодействиемежду ионным электроном и налетающей частицей описывается по теории возмущений, в рамках которой достаточно учесть только первый порядок. Производится11детальный сравнительный анализ эффективности равноскоростных электронов ипротонов в процессе ионизации. Производится сравнение результатов расчетов срезультатами экспериментов.Далее приводятся результаты расчета полных и дифференциальных сечений ионизации МЗИ в столкновениях с H и He (Рис. 2).
Обнаружено, чтоэнергетически-угловые спектры вылетающего электрона хорошо делятся на двеобласти: первая область заселяется преимущественно за счет столкновения с ядром атома, в то время как вторая заселяется преимущественно за счет столкновения с электроном (электронами) атома.Второй раздел второй главы посвящен резонансной ионизации (EA, excitationautoionization). Этот процесс протекает через возбуждение и последующий Ожераспад автоионизационных состояний в столкновениях ионов с минимум двумяэлектронами с атомными частицами. EA всегда идет совместно с прямой ионизацией, интерферируя с ней. Стоит заметить, что если в качестве частицы, котораяиндуцирует ионизацию, рассматривать фотон (фотопоглощение), то данный процесс является обратным к процессу электронной рекомбинации, которому посвящена первая глава диссертации.
В данном разделе рассматривается столкновениедвухэлектронных МЗИ с относительно легкими атомами. Схематично процесс EAв таком столкновении можно представить какAZ+ (i) + B → AZ+ (a) + B ∗ → A(Z+1)+ (f ) + e− + B ∗ ,(11)где AZ+ обозначает ион с изначальным зарядом Z, B и B ∗ обозначают начальное иконечно состояния налетающей частицы, а i, a и f – это начальное, промежуточное(возбужденное) и конечное состояния электронов иона.После краткого обзора существующих работ по данной тематике формулируются теоретические методы, с помощью которых были получены сечения резонанснойионизации. Как и в первой главе, двухэлектронная система описывается функциями, полученными в рамках КЭД метода контура линии (см.
уравнение (8)).Взаимодействие ионных электронов с полем налетающей частицы учитывается потеории возмущений. Случай двухэлектронного иона, изначально находящегося восновном состоянии, является особым, в том смысле, что образование автоионизационного состояния может протекать через два (дающих существенный вклад в121 8 03 x 1 01 3 519 06 x 1 09 011 04 5002 55 07 51 0 03 001 2 501 0 02 0 0(a )3 0 04 0 05 0 01 021 011 001 0-11 0-21 0-36 0 0(b )1 8 0e le c t r o n p o la r a n g le ( d e g r e e )26 09 01 3 56 09 03 04 5002 55 07 51 0 001 2 501 0 02 0 0(c )3 0 04 0 05 0 06 0 0(d )1 8 01 09 001 3 56 09 03 04 5002 55 07 51 0 001 2 501 0 02 0 0(e )3 0 04 0 05 0 06 0 0(f)1 8 09 01 3 56 09 03 04 501 002 55 07 51 0 01 2 5-100(g )e le c t r o n k in e t ic e n e r g y ( k e V )1 0 02 0 03 0 04 0 05 0 06 0 0(h )e le c t r o n k in e t ic e n e r g y ( k e V )Рис.
2: Дифференциальные сечения ионизации U91+ (1s) в столкновениях с равноскоростными электронами, протонами, атомами водорода и атомами гелия. Сечения в левойколонке относятся к системе отсчета, в которой ион урана покоится, и соответствуютналетающим электронам с энергией 200 кэВ (a), протонам с энергией 367.2 МэВ (c),атомам водорода с энергией 367.4 МэВ (e) и атомам гелия с энергией 367.3 МэВ/нуклон(g).
Полярный угол ионизированного электрона отсчитывается от направления движенияналетающей частицы. Данные в правой колонке соответствуют лабораторной системе отсчета, в которой ион урана двигается с энергией 364.55 МэВ/нуклон и сталкивается спокоящимися электронами (b), протонами (d), атомами водорода (f ) и атомами гелия(h). Полярный угол вылетающего электрона отсчитывается от направления движенияиона урана.сечение) канала.В первом канале (EA1 ) один из ионных электронов возбуждается за счет взаимодействия с полем налетающей частицы, в то время как второй осуществляет(виртуальный) переход за счет электронных корреляций. Во втором же канале(EA2 ) оба ионных электрона возбуждаются за счет взаимодействия с полем налетающей частицы.
Для наглядности на Рис. 3 приведены фейнмановские диаграммы, дающие основной вклад в каждый из каналов.13e−pµ1srrrr1srb1sr@@q@@0Qa@@@@Q@@@@1s@@r@@Qrrrr1s1se−pµ1se−pµrrrde−pµ1srr1s1se−pµ1srcrq00@@@@@@1sq@@001s1sreq0@@@@1sРис. 3: Фейнмановские диаграммы, отвечающие главным вкладам в прямой канал ионизации двухэлектронного иона (a), в EA1 (b, c) и в EA2 (d, e). Волнистая линия с крестомобозначает взаимодействие с полем налетающей частицы, а Q = q0 + q00 – это полныйпереданный момент иону.Основные вклады в каналы EA1 и EA2 , отличаясь по способу возбужденияавтоионизационного состояния, содержат одинаковое количество взаимодействий,что позволяет им конкурировать и, в общем, интерферировать друг с другом.В конце раздела приводятся результаты расчетов дифференциальных сеченийионизации Ca18+ (1s2 ) и Zn28+ (1s2 ) в столкновениях с ядрами и атомами Ne (см.Рис.
4) в системе покоя иона. Производится детальный анализ энергетическиугловых спектров вылетающих из иона электронов. Приводятся результаты КЭДрасчетов положений резонансов, уровней энергий соответствующих автоионизационных состояний, а также их ширины.Также обсуждается возможность наблюдать резонансную структуру дифференциального сечения ионизации с двухэлектронными МЗИ на эксперименте. Сэтой целью часть полученных результатов приводится в системе покоя атома.14to ta ld iffe r e n tia l c r o s s s e c tio n(k b a rn /k e V )1 61 2 345678E A91 01 221 61 28844002 .8 02 .8 22 .8 41 8 0p o la r e m is s io n a n g le(d e g re e )E A12 .8 6k b a rn /(k e V s r)2 .8 02 .8 22 .8 41 8 02 .8 6k b a rn /(k e V s r)1 5 01 5 01 2 01 2 09 09 06 06 03 03 01 .7 51 .3 10 .8 80 .4 400 .0 002 .8 02 .8 22 .8 42 .8 62 .8 0k in e tic e n e r g y ( k e V )2 .8 22 .8 42 .8 6k in e tic e n e r g y ( k e V )Рис.
4: Сечение однократной ионизации Ca18+ (1s2 ) ударом голого ядра неона с кинетической энергией 100 МэВ/нуклон (левая колонка) и ударом атома неона с такой жеэнергией (правая колонка). Верхняя и нижняя части рисунка представляют энергетические и энергетически-угловые распределения ионизированного электрона в системе покояиона. Пронумерованные вертикальные линии обозначают положения резонанса с автоионизационными состояниями.Список литературы[1] H. S.
Massey and D. R. Bates, Rep. Prog. Phys. 9, 62 (1942).[2] C. Beilmann, P. H. Mokler et al., Phys. Rev. Lett. 107, 143201 (2011).[3] C. Beilmann, Z. Harman, and P. H. Mokler, Phys. Rev. A 88, 062706 (2013).[4] A. Müller, A. Borovik. Jr., and T. Buhr et al., Phys. Rev. Lett. 114, 013002 (2015).[5] D. Bernhardt, C. Brandau, Z.
Harman et al., Phys. Rev. A 83, 020701 (2011).[6] S. Zakowicz, W. Scheild, and N. Grün, J. Phys. B 37, 131 (2004).[7] O. Yu. Andreev, L. N. Labzowsky, G. Plunien et al., Phys. Rep. 455, 135 (2008).15[8] O. Yu. Andreev, L. N. Labzowsky et al., Phys. Rev. A 80, 042514 (2009).16.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
