Диссертация (1149434), страница 2
Текст из файла (страница 2)
- p.012511-1 –8012511-9.4. K. N. Lyashchenko and O. Yu. Andreev, Calculation of differential crosssection for dielectronic recombination with two-electron uranium // PhysicalReview A - 2016. - vol.94. - p.042513-1 – 042513-12.5. K. N. Lyashchenko, O. Yu. Andreev and A. B. Voitkiv, Effects ofautoionization in electron loss from heliumlike highly charged ions in fastcollisions with atomic particles // Physical Review A - 2017.
- vol.96. p.052702-1 – 012511-14.6. A. A. Bondarevskaya, D. V. Chubukov, E. A. Mistonova, K. N. Lyashchenkoet al., Considerations towards the possibility of the observation of paritynonconservation in highly charged ions in storage rings // Physica Scripta 2018. - vol.93. - 025401-1 – 025401-16.Структура и объем работыДиссертация состоит из введения, 2 глав, заключения, 2 приложений исодержит 119 страниц, 33 рисунка и 5 таблиц. Список литературы включает65 наименований.Краткое содержание работыВ первой главе представлено исследование процесса диэлектронной рекомбинации с МЗИ.
Глава состоит из 4 разделов. Раздел §1.1 содержит определение процесса радиационного захвата и электронной рекомбинации и данкраткий обзор работ в данной области. В §1.2 представлены применяемыеметоды для теоретического описания электронной рекомбинации с одно- идвух электронными ионами. Для описания процесса используется стандартная теория возмущений КЭД и применяется метод контура линии. Сначала9в разделе даются основные выражения для волновых функций двух-и трехэлектронных систем в нулевом приближении.
Далее описывается применение метода контура линии. В конце главы приведены результаты численногорасчета полных и дифференциальных сечений диэлектронной рекомбинациис изначально одно- и двухэлектронным ураном. Рассматриваются случаиразличных поляризаций налетающего электрона. Для изучения поляризаций вылетающего фотона приводятся параметры Стокса. Особое вниманиеуделяется роли брейтовского взаимодействия.Вторая глава посвящена процессам ионизации МЗИ в столкновениях сэлектронами, ядрами и атомами.
Глава содержит 2 раздела. В разделе §2.1обсуждается прямая ионизация одноэлектронных МЗИ в столкновениях сэлектронами и протонами. Приводятся основные выражения для сечений,полученных в рамках квантовой механики. Представлены результаты численных расчетов полных и дифференциальных сечений ионизации. Уделяется внимание качественному и количественному сравнению спектров вылетающих электронов, полученных для столкновений МЗИ с электронамии протонами. Далее полученные результаты используются для получениясечений ионизации МЗИ в столкновениях с атомарным водородом и гелием.
Приводятся имеющиеся экспериментальные данные. Раздел §2.2 посвящен резонансной ионизации двухэлектронных МЗИ. Приводятся выраженияи результаты численного расчета для дифференциальных сечений ионизации Ca18+ (1s2 ) и Zn28+ (1s2 ) в их столкновениях с ядрами и атомами неона.Обсуждается возможность наблюдения резонансной структуры сечений наэксперименте.10Глава 1Электронная рекомбинация1.1Описание процессаПроцессы электронной рекомбинации распространены в природе и являютсяобъектом активного изучения в областях теоретической и экспериментальной физики фундаментальных взаимодействий.Экспериментальное изучение электронной рекомбинации известно с работы Месси и Бейтса 1942 года [1], в которой исследовалась рекомбинацияэлектрона с ионом кислорода (O+ ).
В 1984 году был осуществлен эксперимент в США [2], в котором произведено измерение дифференциальногосечения электронной рекомбинации для голого ядра ксенона54 Xe.Результаты экспериментов по измерению электронной рекомбинации вGSI (Дармштадт, Германия) с голыми ядрами урана U92+ были представлены в 1999 году [3, 4]. В этих экспериментах пучок голых ядер урана сталкивался с молекулами азота N2 , в процессе столкновения происходили радиационные захваты электронов ядрами урана. В работах [3, 4] представленырезультаты измерений дифференциального сечения электронной рекомбинации с распределением по углу вылета фотона. Позднее в 2011 и 2013 годах в GSI были представлены результаты эксперимента уже с Н-подобными11ионами урана U91+ [5, 6]. Результатом эксперимента 2011 года [5] являлосьнаблюдение полного сечения в узком диапазоне энергий 63 − 90 keV с высоким разрешением.
Были измерены все пики K-LL и K-LM резонансов. Такжеинтересным для тематики данной работы является относительно недавнийэксперимент 2013 года [6] проведенный в GSI, где изучалось столкновение Нподобного урана с протонами и электронами. Проводились измерения дифференциального сечения вылетающего фотона на углы 35◦ , 90◦ , 120◦ и 150◦ ,было получено первое наблюдение возбуждения связанного электрона на тяжелом ядре при столкновении с электронами и протонами.
В работах [3–6]отмечается важность учета брейтовского взаимодействия в теоретическихрасчетах.В 2012 году в Чофу (Токио, Япония) были проведены эксперименты по измерению дифференциального сечения диэлектронной рекомбинации для Liподобного золота (79 Au) [7]. В нем наблюдались резонансные пики от рекомбинированных автоионизационных состояний [1s2s2 2p1/2 ] и [1s2s2p21/2 ]. Присравнении имеющихся расчетов с экспериментом, также становится очевидна необходимость учета брейтовского взаимодействия [8] в соответствующихрасчетах.В 2011 и в 2013 годах были опубликованы результаты эксперимента помногоэлектронной рекомбинации с ионами аргона, железа и криптона [9,10].В этих работах представлены сечения диэлектронной, трехэлектронной идаже четырехэлектронной рекомбинации.Недавно был поставлен эксперимент по изучению процессов рекомбинации и оже-распада для иона углерода (C1+ ) с одно- двух- и трехэлектроннойионизацией [11].
В этой работе наблюдались резонансные пики различныхпромежуточных состояний и отмечается неожиданно большой вклад в сече-12ние трехэлектронной рекомбинации.Расчет дифференциального сечения электронной рекомбинации для голых ядер был представлен в работах [12, 13]. В этих работах изображеныграфики зависимости дифференциального сечения от угла вылета фотона,рассматривались различные заряды ядра и энергии налетающего электрона.Первый расчет полного сечения для H-подобного урана в рамках КЭДбыл произведен в работе [14], затем на основе другого метода (projectionoperator formalism) был произведен аналогичный расчет, представленный вработе [15].
В этих работах поправки на межэлектронное взаимодействие ирадиационные поправки учитывались в различных приближениях.Первый расчет полного сечения диэлектронной рекомбинации строго врамках КЭД с использованием метода контура линии для ионов урана игадолиния осуществлен в работах [16, 17]. В этих работах межэлектронноевзаимодействие учтено с высокой точностью, однофотонный обмен междунизколежащими состояниями учтен во всех порядках теории возмущений,также учитывался двухфотонный обмен.С увеличением заряда ядра усиливается его электрическое поле, что приводит к росту вкладов более высоких порядков КЭД теории возмущений дляпроцессов рекомбинации. По мере преодоления технических трудностей, которые имеются в экспериментах с тяжелыми высоко заряженными ионами,проводятся все более точные измерения, в том числе и измерения сечениядиэлектронной и триэлектронной рекомбинации, что в свою очередь делаетактуальными новые высокоточные КЭД расчеты для их сравнения с экспериментом.
В частности, высокоточные расчеты сечения электронной рекомбинации в рамках КЭД дают возможность для проверки согласия с экспериментом результатов применения КЭД методов для систем с электронами13из непрерывного спектра.Рассмотрение процессов рекомбинации актуально для изучения межэлектронных взаимодействий, в частности, брейтовского взаимодействия, чьяроль, исходя из результатов вышеописанных экспериментальных работ, существенна.Электронная рекомбинация протекает в электрон-ионных столкновениях.В результате этого столкновения электрон захватывается ионом в одно изсвязанных состояний.
Избыток энергии захватываемого электрона тратитсяна возбуждение других ионных электронов, образуя автоионизационное состояние. Далее это состояние распадается радиационно с излучением одногоили нескольких фотонов.В зависимости от количества возбуждаемых во время захвата ионныхэлектронов, весь процесс можно разделить на несколько каналов: диэлектронная рекомбинация (возбужден один ионный электрон), триэлектроннаярекомбинация (возбужденно два ионных электрона) и т.д.Захват электрона ионом, конечно, может идти и напрямую, без участияавтоионизационных состояний.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
