Столкновительные процессы с изменением зарядового состояния многоэлектронных атомов и ионов

• Автор: Шевелько, Вячеслав Петрович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 226 с. : ил.

ГЛАВА 1. ОДНОЭЛЕКТРОННАЯ ИОНИЗАЦИЯ АТОМОВ И ИОНОВ ЭЛЕКТРОННЫМ УДАРОМ
1.1 Введение
1.2 Общие соотношения. Вклад прямой ионизации, автоионизации и резонансных процессов
1.2.1 Прямая ионизация
1.2.2 Формулы Лотца
1.2.3 Возбуждение с автоионизацией
1.2.4 Резонансная ионизация
1.3 Методы расчета сечений ионизации атомов и ионов
1.3.1 Борновское приближение
1.3.2 Метод парциальных волн
1.4 Программа АТОМ
1.4.1 Радиальные волновые функции
1.4.2 Общая схема работы программы
1.4.3 Ионизация электронным ударом в программе АТОМ
1.4.4 Возможности и ограничния программы АТОМ
1.5 Численные расчеты сечений ионизации по программе АТОМ, сравнение с экспериментом и другими расчетами
1.6 Параметры аппроксимаций для сечений и скоростей ионизации многозарядных ионов

1.7 Асимптотическое поведение сечений ионизации при больших энергиях
налетающих электронов
1.7.1 Классическое приближение
1.7.2 Константы Бете
1.8 Вклад возбуждения внутренних электронов в автоионизационные
состояния
1.8.1 Модельный потенциал взаимодействия налетающей частицы с атомом мишени
1.8.2 Дипольные и квадрупольные переходы
1.8.3 Переходы между близкими уровнями. Приближение Бейтса-Дамгаард
1.8.4. Выбор эффективного радиуса взаимодействия для сечений и скоростей возбуждения электронов из внешних и внутренних оболочек
1.8.5. Возбуждение ионов электронным ударом. Пороговое
поведение сечений
1.9 Основные выводы Главы
ГЛАВА 2. МНОГОЭЛЕКТРОННАЯ ИОНИЗАЦИЯ АТОМОВ И ИОНОВ ЭЛЕКТРОННЫМ УДАРОМ
2.1 Введение
2.2 Свойства полных сечений ионизации. Элементарные процессы, приводящие к многоэлектронной ионизации
2.3 Полуэмпирические формулы. Бете-борновское описание сечений многоэлектронной ионизации
2.4 Вклад прямых и многоступенчатых процессов
2.5 Основные выводы Главы

ГЛАВА 3. ОБДИРКА НАЛЕТАЮЩИХ ИОНОВ В ИОН-АТОМНЫХ СТОЛКНОВЕНИЯХ
3.1 Основные процессы с изменением заряда в ион-атомных столкновениях:
перезарядка и ионизация
3.2 Ионизация ионов в ион-атомных столкновениях. Роль электрон-электронных взаимодействий и взаимодействия с ядром
3.3 Методы расчета сечений обдирки. Учет каналов
перестройки мишени
3.4 Численные расчеты сечений обдирки и времен жизни пучков
много электронных ионов в накопительных кольцах
3.4.1. Обдирка ионов кислорода при взаимодействии с атомами и молекулами верхней атмосферы Земли
3.4.2. Процессы обдирки тяжелых многоэлектронных ионов
при столкновении с нейтральными атомами
3.4.3. Времена жизни тяжелых ионов в накопительных кольцах
3.5 Основные выводы Главы
ГЛАВА 4. ПЕРЕЗАРЯДКА ПОЛОЖИТЕЛЬНЫХ ИОНОВ НА МНОГОЭЛЕКТРОННЫХ АТОМАХ
4.1 Особенности процессов перезарядки
4.2 Первый порядок теории возмущений.
Приближение Бринкмана-Крамерса (БК)
4.3 Свойства сечений перезарядки в приближении БК
4.4 Перезарядка протонов на атомах. Образование атомов водорода в
высоковозбужденных Ридберговских состояниях Щп!) сп»
4.5 Обобщенный метод Бринкмана-Крамерса
4.5.1 Асимптотика сечений перезарядки при больших энергиях

6. Вычисляются скорости процессов, т.е. сечения, усредненные по максвелловскому распределению налетающих электронов по скоростям, включая скорости диэлектронной рекомбинации.
7. Вычисляются параметры аппроксимаций сечений и скоростей методом наименьших квадратов с указанием точности аппроксимаций в заданном диапазоне энергий и температур.
8. Сервис программы АТОМ предусматривает также вывод на печать радиальных волновых функций, потенциала атомного остатка и других характеристик.
1.4.3 Ионизация электронным ударом в программе АТОМ.
Программа АТОМ позволяет выполнять расчеты сечений ионизации атомов и ионов электронным ударом в приближении Борна (1.23) и Кулон-Борна с обменом методом ортогонализованных функций по формулам (1.30В борновском приближении возможен учет ионизации в состояния непрерывного спектра еГ с 1’тах = 18. В качестве волновых функций налетающего и рассеянного электрона используются плоские волны
где Р;(г) - полином Лежандра, у//) - сферическая функция Бесселя. Волновые функции оптического электрона в дискретном и непрерывном спектре зычисляются путем решения радиального уравнения Шредингера (1.41).
В приближении Кулон-Борна с обменом, в качестве волновых функций залетающего и рассеянного электрона используются кулоновские функции РЕ1(г), являющиеся решением уравнения (1.41) в поле ие(г)= -ц/г, т.е. в сулоновском поле атомного остатка
1.33,1.37).

е;кг=Х^(2Я + 1)Ря(со8кг)л(^Х
(1.49)
—2- + * ^(г)=0, 7^(0) = О,

(1.50)
р£л(г)к—~т^вт(кг+-1п(2кг)- — +Т) к2 = е, г-»<»
(1.51)