Возбуждение и обдирка высокозарядных ионов в релятивистских столкновениях с атомами

• Автор: Войткив, Александр Богданович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 316 с. : ил.

1 российская і ГОСУДАРСТВЕННАЯ I БИБЛИОТЕКА
д20084
Оглавление
1 Введение
1.1 Цели работы
1.2 Научная новизна работы
1.3 Научная и практическая ценность работы
1.4 Структура и объем диссертации
2 Рассмотрение в первом порядке теории возмущений
2.1 Плосковолновое борновское приближение
2.1.1 Упругая атомная мода
2.1.2 Неупругая атомная мода
2.1.3 Столкновения с большой передачей импульса. Модель свободных столкновений
2.2 Описание в представлении параметра удара (полуклассический
подход)
3 Методы вне рамок первого порядка теории возмущений
3.1 Второй порядок теории возмущений
3.2 Подход на основе метода искаженных волн
3.2.1 Модель симметричного эйконала
3.2.2 Модель симметричного эйконала: ’электростатический’ подход
3.2.3 Пример применения модели: Угловое распределение электронов, испущенных атомом
3.3 Метод сильной связи каналов
3.4 Приближение внезапных возмущений
3.4.1 Вклад от упругой атомной моды
3.4.2 Полный вклад от атома
3.5 Приближение Глаубера

Оглавление
3.6 Потеря электрона ионами. Сравнение с экспериментом
3.6.1 Полное сечение потери
3.6.2 Распределение ионов отдачи мишени по продольной компоненте импульса
4 Описание релятивистских столкновений в первом порядке теории возмущений
4.1 Предварительные замечания
4.2 Упрощенное рассмотрение в представлении параметра удара
4.3 Плосковолновое борновское приближение
4.3.1 Связь форм-факторов
4.4 Рассмотрение в представлении параметра удара
4.4.1 Эквивалентность полуклассического и квантового рассмотрений
4.5 Релятивистские особенности и нерелятивистский предел
4.6 Рассмотрение на основе квантовой электродинамики
4.7 Калибровочная инвариантность и уравнение непрерывности
4.8 Расчеты в кулоновской калибровке
4.8.1 "Продольный"и "поперечный"вклады в сечение потери электрона
4.9 Упрощение атомного тока перехода:
приближение ’нерелятивистского атома’
4.9.1 Эффективный заряд атома
4.10 Преобразование матричных элементов переходов как эффективно эквивалентное изменению калибровки
4.10.1 Расчеты с использованием приближенных состояний для электрона иона
4.11 Переходы электрона в водородоподобном ионе как кулоновская
задача трех тел
4.11.1 Релятивистское, нерелятивистское и полу-релятивистское описания электрона иона
4.12 Релятивисткие ион-атомные столкновения и нерелятивистские
форм-факторы
4.13 Рождение электрон-позитронной пары в столкновениях между
ядром и нейтральным атомом
4.14 Двухцентровые диэлектронные переходы
4.14.1 Взаимная "ионизация"иона и атома
3.1. Второй порядок теории возмущений
эта часть амплитуды дается выражением
,(2)
Ш+оо Н
/ &! ехр(г(гп + ет-г0- еа)і)
оо «/—оо
ехр(І(є0 + Єа - £0 - <ю)0 X
фпП „ + {ФпЧ
+ (ф,1%
+ (фп
+ (ит
+ (фп + (фп
“Г (т ( ит
1ОД + г-р

Ф0иа ) ( ф0иа
ГОД) + г
ф0и0
ОД) + г - Р
| ОД) + Г

ФрПа (фр —2д Фо
1 ОД') + г 1
, / -2/
ФрПа И «а щ )
1 ОД) - р 1

ОД) + Г

ГОД) + г
ГОД + г -2
Фо у бп
У'о. бпр (Ф[Уи*о.
Фр бта (Фр
Фр)б,
1 ФоЩ
1 ГОД) + г - -Р 1
1 ФоЩ
| ГОД) + Г - -Р 1
'та а
Щі) - р -2

а / °п/3

ОД') + г —2
ОД')

ГОД) + г —2

00 у <5<*о
<5«о и0) б.
(3.5)
Выражение (3.5) описывает вклад от второго порядка теории возмущений в амплитуду перехода в столкновении, в котором электрон иона и электрон атома совершают соответственно переходы фо фп и и0 ит между внутренними состояниями этих частиц. Эти переходы происходят за счет парных взаимодействий между составными частями иона и атома и физический смысл каждого из членов в амплитуде (3.5) вполне прозрачен.
В (3.5) ГОД) = Ь + у£ обозначает координаты ядра иона по отношению к ядру атома (положение которого может считаться началом координат), р - координаты электрона атома по отношению к его ядру, а г - координаты электрона иона по отношению к ядру иона (см. рис. 2.1). Суммирование в (3.5) происходит по полным наборам промежуточных внутренних состояний иона {{Фр}) и атома ({и«}).
Отметим, что двойное суммирование в (3.5) присутствует в действительности лишь в той части (3.5), чье подъинтегральное выражение пропорционально