Перезарядка и ионизация при столкновениях многозарядных ионов с атомами

• Автор: Усков, Дмитрий Борисович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 108 c. : ил

Введение
Глава I. Неупругие переходы в многоуровневых системах при атомных столкновениях
§1. Определения, формулировка основных
уравнений
§2. Квантовые переходы в многоуровневых системах, взаимодействие одного уровни с группой конечных состояний
§3. Взаимодействие в конечном канале реакции
§4. Парциальные сечения процесса перезарядки многозарядного иона на атоме
Глава 2. Малые скорости столкновения. Аналитический переход к неадиабатической связи двух состояний
§1. Локализация областей сильной связи,
теория двухуровневых переходов
§2. Приведение многоуровневой задачи к двухуровневой. Распад начального состояния
§3. Влияние точки поворота и затухания на
вероятность и сечение перезарядки
§4. Перезарядка в системах, не обладающих
кулоновской симметрией

Глава 3. Одноэлектронные переходы в непрерывный и дискретный спектры при столкновении многозарядного иона с атомом
§1. Связь каналов ионизации и перезарядки. Квазиклассическии метод Келдыша
§2. Формулировка подхода, вывод основных
уравнений
§3. Решение квантовой задачи
§4. Характеристика численного метода
расчета сечений
§5. Анализ результатов, сравнение с
экспериментом
Заключение
Литература

Рассматриваемые в диссертации процессы столкновения с участием многозаря,дных ионов являются актуальной областью физики атомных столкновений, развитие которой необходимо для решения как фундаментальных так и прикладных задач физики плазмы, астрофизики, квантовой электроники, рентгеновской спектроскопии, высокотемпературной плазмы и других областей современной физики.
Доминирующими процессами при столкновении многозарядного иона и атома, являются одноэлектронная перезарядка и ионизация. Интерес к этим реакциям обусловлен двумя причинами - большой величиной сечений и селективным заселением высоковозбужденных состояний при захвате атомного электрона. Поэтому понятна необходимость в детальном определении основных характеристик этих реакций (вероятности переходов, полные и парциальные сечения и т.д.). Как и для большинства процессов в атомных столкновениях, систематическое экспериментальное изучение которых затруднено, для их описания целесообразно развитие теоретических методов анализа устанавливающих зависимости от основных параметров задачи и дающих хорошую точность в конкретных расчетах.
Процесс перезарядки исследован гораздо лучше, чем процесс ионизации, хотя по физическому содержанию он значительно сложнее чем последний. В последнее время сложилась определенная схема классификации подходов используемых для его описания [21,84] . Отдельные направления различаются как по характеру решаемых задач, так и применяемым для этой цели методам. К ним относятся:
I - приближенные и точные (модельные) решения уравнений сильной связи в базисе, содержащем конечное число состояний [1,14,9] ;

По физическому содержанию этот предельный случай является простейшим обобщением распадной модели (75), позволяющим получить парциальные сечения СГК . Полные сечения, вычисляемые как сумма парциальных, содержит более точную, чем (75) инфор-^ию о зависимости результатов от заряда иона и скорости относительного движения [8] . Анализ показывает, что при этом, в частности, возникает немонотонная зависимость полного сечения от заряда иона для заданного значения скорости относительного движения. При V > А распадная модель неверна даже по порядку величины (см. рис.З).
Оценка распределения продуктов реакции по главным квантовым числам может быть выполнена в аналитическом виде. Интегрирование вероятности (91) по прицельному расстоянию с экспоненциальной точностью дает
0-, - X й. ехр[- 8К- £ А К ] (92)
8^-25X7^0
Использование обменного взаимодействия в форме [ 2 ]
приводит к следующим значениям:
Из (92) видно, что заселение уровней зависит, в основном, от значения расстояния до точки пересечения соответствующих
диабатических термов. С ростом скорости число заселяемых уровней увеличивается. Рассчеты показали, что максимальная вероятность заселения приходится на 2/2 (для ~£< 25 это зна-