Неупругое рассеяние рентгеновского фотона атомами и молекулами в области порогов ионизации

• Автор: Каспржицкий, Антон Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 159 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
ГЛАВА 1. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА РЕЗОНАНСНОГО НЕУПРУГОГО РАССЕЯНИЯ ФОТОНА МНОГОЭЛЕКТРОННОЙ
СИСТЕМОЙ
1Л. Теоретическое описание процесса
1Л Л. Квантовомеханическая теория возмущений
1Л.2. Импульсное приближение
1.2. Результаты измерений и расчетов спектральных характеристик
процесса
1.2Л. Исследование спектров резонансного неупругого рассеяния
1.2.2. Исследование контактной части сечения процесса
1.3. Постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. РЕЗОНАНСНОЕ НЕУПРУГОЕ РАССЕЯНИЕ РЕНТГЕНОВСКОГО ФОТОНА АТОМОМ В ОБЛАСТИ ЭНЕРГИЙ ПОРОГА ИОНИЗАЦИИ ГЛУБОКОЙ ОБОЛОЧКИ
2.1. Аналитическая структура дважды дифференциального сечения процесса
2.2.Результаты расчета дважды дифференциального сечения процесса
2.2.1. Атом 10Кге: рассеяние в области энергий порога ионизации
15-оболочки
Атом 10Ие: результаты расчета
2.2.2. Атом 18Аг: рассеяние в области энергий порога ионизации П-оболочки
Атом 18Аг: результаты расчета
2.2.3. Рассеяние фотона субвалентной «5-оболочкой атома
Результаты расчета сечения рассеяния фотона субвалентной ш1—оболочкой атомов № (п=2) и. Ат («=3)
2.3. Резонансное неупругое контактное рассеяние рентгеновского фотона атомом в области энергий порога ионизации глубокой оболочки
2.3.1. Аналитическая структура амплитуды вероятности контактного
неупругого рассеяния
2.3.2.Атом 10№: результаты расчета
2.4. Основные результаты Главы
ГЛАВА 3. РЕЗОНАНСНОЕ НЕУПРУГОЕ РАССЕЯНИЕ РЕНТГЕНОВСКОГО ФОТОНА АТОМНЫМ ИОНОМ В ОБЛАСТИ ЭНЕРГИЙ ПОРОГА ИОНИЗАЦИИ ГЛУБОКОЙ ОБОЛОЧКИ
3.1. Постановка задачи
3.2. Ионы Б14+и Аг8+: результаты расчета
3.3. Основные результаты Главы
ГЛАВА 4. РЕЗОНАНСНОЕ НЕУПРУГОЕ РАССЕЯНИЕ РЕНТГЕНОВСКОГО ФОТОНА МОЛЕКУЛОЙ В ОБЛАСТИ ЭНЕРГИЙ ПОРОГА ИОНИЗАЦИИ ГЛУБОКОЙ ОБОЛОЧКИ
4.1. Аналитическая структура дважды дифференциального сечения процесса
4.2. Методы расчета молекулярных орбиталей
4.2.1. Расчет волновых функций основных и дырочных состояний
молекулы
4.2.2. Расчет волновых функций возбужденных состояний молекулы
4.3.Результаты расчета дважды дифференциального сечения процесса
4.3.1. Молекула НГ: рассеяние в области энергий порога ионизации
1 о-оболочки
4.3.2. Молекула НБ: результаты расчета
4.4. Основные результаты Главы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Диссертация посвящена теоретическому исследованию процесса резонансного неупругого (Ландсберг-Мандельштам-Раман-Комптоновского [1-3]) рассеяния жесткого рентгеновского (диапазон энергий от 300 эВ до 1.5 МэВ) фотона электронами атома, многозарядного положительного атомного иона и линейной молекулы в области энергий порога ионизации глубокой оболочки.
Для достижения поставленной цели развиты соответствующие многочастичиая нерелятивистская квантовая теория и методы расчёта.
Их результаты апробированы при расчёте абсолютных значений и формы дважды дифференциальных сечений процесса резонансного неупругого рассеяния линейно поляризованного рентгеновского фотона атомами неона (10Ие), аргона (18Аг), неоноподобными ионами кремния (Зі4+) и аргона (Аг8~) и молекулой фтороводорода (НР) в области энергий К -порога ионизации, атомом аргона в области энергий КМ2з - порога ионизации, а также атомами неона и аргона в области энергий порогов ионизации пз - субвалентных оболочек.
Показано, что физика процесса резонансного неупругого рассеяния рентгеновского фотона в области энергий порогов ионизации глубоких и субвалентных оболочек остовов этих многоэлектронных систем существенно определяется широкой иерархией многочастичных эффектов.
Актуальность темы
Исследования процесса резонансного неупругого рассеяния рентгеновского фотона такими многоэлектронными системами как атом, многозарядный положительный атомный ион и молекула широко востребованы современной фундаментальной и прикладной физикой, в частности, в контексте проблем создания рентгеновского лазера, осуществления лазерного термоядерного синтеза и получения спектральных данных для астрофизики, а также решения широкого класса задач физики

В (2.16) определены Ь -лорентцева и С-гауссова (аппаратная) спектральные функции, а также Мт Е - квадрат амплитуды вероятности
абсорбционного (с поглощением 0»! -фотона) перехода из основного состояния атома в промежуточное состояние его однократного 1 я —> (т,е)р+ возбуждения/ионизации. Величина р - квадрат амплитуды вероятности эмиссионного (с излучением со2 -фотона) 2 р —> 15' перехода из промежуточного в конечное состояние рассеяния:
/Р = М,р{Щг2р+),
=(И )(2 12+ )2 {2р I 2р+ )5
В (2.16) также обозначено:
= Е(Ътр) - Е(0); сзм. = Е(2р5тр) - Е{0) + С,-;
о,. Д2р5) + ; ю 2р=Е(2р5)-Ет
Л/ = {а1,/=1; 1,/=2 С- — {0,1=1; 4о>г’=2Ь
Е - полные хартри-фоковские энергии соответствующих конфигураций;
8- параметр спин-орбитального расщепления валентной 2р, / 3
Ут/г
оболочки атома и коэффициент ветвления [15] < = (/ + 1)// в случае
2р- оболочки (/ = 1) равен а}=2.
Эффект радиальной перестройки электронных оболочек. Появление глубокой Ь - вакансии в атомном остове приводит к основному при фотопоглощении глубокой оболочкой атома многочастичному эффекту -эффекту радиальной монопольной (без изменения симметрии состояния) перестройки электронных оболочек атомного остатка в электростатическом поле образующейся глубокой вакансии - эффекту радиальной релаксации к ядру оболочек атомного остатка [47]. Эго означает что, прежде всего, внешние оболочки атомного остатка реагируют на разрушение В2 - «экрана» между ними и атомным ядром, заметно уменьшая свой