Компьютерное моделирование ион-атомных и атом-атомных взаимодействий промежуточных энергий методом классических траекторий

• Автор: Яновский, Антон Эдуардович
• Шифр специальности: 05.13.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 122 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА КЛАССИЧЕСКИХ ТРАЕКТОРИЙ В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАХ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В МНОГОЧАСТИЧНЫХ СИСТЕМАХ
1.1 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИОН-АТОМНЫХ И АТОМ-АТОМНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ
В МЕТОДЕ КЛАССИЧЕСКИХ ТРАЕКТОРИЙ
1.1.1 НАЧАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ. МОДЕЛЬ МИКРО-КАНОНИЧЕСКОГО АНСАМБЛЯ
1.1.2 ДИНАМИКА СИСТЕМЫ
1.1.3 КОНЕЧНОЕ СОСТОЯНИЕ
1.1.4 ВЫРАЖЕНИЯ ДЛЯ СЕЧЕНИЙ ПРОЦЕССОВ
1.1.5 УСЛОВИЯ ПРИМЕНИМОСТИ МЕТОДА
1.2 ПРИБЛИЖЕНИЯ И АЛГОРИТМЫ ТРЕХЧАСТИЧНОЙ МОДЕЛИ
1.2.1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
1.2.2 УРАВНЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ
1.2.3 АЛГОРИТМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕЧЕНИЙ
1.2.4 СЕЧЕНИЯ МНОГОКРАТНОЙ ИОНИЗАЦИИ И ПЕРЕЗАРЯДКИ. МОДЕЛЬ НЕЗАВИСИМЫХ ПЕРЕХОДОВ
1.3 ЧЕТЫРЕХЧАСТИЧНАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ ОПИСАНИЯ ИОН-АТОМНЫХ И АТОМ-АТОМНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ
1.3.1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
1.3.2 УРАВНЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ
1.3.3 АЛГОРИТМ ВЫЧИСЛЕНИЯ СЕЧЕНИЙ
ГЛАВА 2. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ СИСТЕМ МНОГИХ ЧАСТИЦ
2.1 МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ ЗАДАНИЯ НАЧАЛЬНОГО СВЯЗАННОГО СОСТОЯНИЯ
2.1.1 МЕТОД КЛАССИЧЕСКИХ ФАЗОВЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ
2.1.2 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФУНКЦИИ ВИГНЕРА ДЛЯ
ЗАДАНИЯ НАЧАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ
2.1.3 МОДИФИЦИРОВАННЫЙ МЕТОД КЛАССИЧЕСКИХ ФАЗОВЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ
2.2 ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФАЗОВЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ КОНЕЧНЫХ СОСТОЯНИЙ
2.3 ОПИСАНИЕ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА
2.3.1 АЛГОРИТМ И БЛОК-СХЕМА
2.3.2 РЕЖИМЫ РАБОТЫ
2.3.3 ОСОБЕННОСТИ ПРОГРАММНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ СЕЧЕНИЙ ИОН-АТОМНЫХ И АТОМ-АТОМНЫХ СТОЛКНОВЕНИЙ МЕТОДОМ КЛАССИЧЕСКИХ ТРАЕКТОРИЙ
3.1 ТЕСТОВЫЕ РАСЧЕТЫ. РЕАКЦИЯ р + Н
3.2 РАСЧЕТ СЕЧЕНИЙ ИОНИЗАЦИИ И ПЕРЕЗАРЯДКИ АТОМОВ ВОДОРОДА ТЯЖЕЛЫМИ ИОНАМИ
3.3 РАСЧЕТ СЕЧЕНИЙ СРЫВА МЮОНА В РЕАКЦИИ с! +
li.ll е+
3.4 ВЫЧИСЛЕНИЯ СЕЧЕНИЙ ОДНО И ДВУКРАТНОЙ ИОНИЗАЦИИ И ПЕРЕЗАРЯДКИ АТОМОВ ГЕЛИЯ ОСКОЛКАМИ ДЕЛЕНИЯ
3.5 РАСЧЕТ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ СЕЧЕНИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ЭМИССИИ В СТОЛКНОВЕНИЯХ ОСКОЛКОВ ДЕЛЕНИЯ С АТОМАМИ ГЕЛИЯ И АРГОНА
•3.6 РАСЧЕТ СЕЧЕНИЙ ИОНИЗАЦИИ И ОБРАЗОВАНИЯ Н~ В РЕАКЦИИ Н + Н И ОБРАЗОВАНИЯ АТОМА ГЕЛИЯ В РЕАКЦИИ Не+ + Не+
-3.7 ВЫЧИСЛЕНИЕ ПОЛНЫХ СЕЧЕНИЙ МНОГОКРАТНОЙ ИОНИЗАЦИИ И ПЕРЕЗАРЯДКИ АТОМОВ ГЕЛИЯ ОСКОЛКАМИ ДЕЛЕНИЯ В РАМКАХ ЧЕТЫРЕХЧАСТИЧНОЙ МОДЕЛИ
3.8 АНАЛИЗ КОНЕЧНЫХ СОСТОЯНИЙ ЧАСТИЦ В ЧЕТЫРЕХЧАСТИЧНОЙ МОДЕЛИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

- -‘55
Полученные в [37] таким образом значения £Эфф составляют:
Эфф(Не) = 1.7, гзфф(Не(26-)) = 3.4, Хэфф(УУе(2р)) = 1.6, фф(.4г(3б')) = 3.6, г,фф(Лг(Зр)) = 2.0,
Процедура расчета сечений (1.37) состоит в решении серии трехчастичных задач с фф и оценкой вероятностей многоэлектронных переходов на основе получаемых результатов по формуле (1.38).
1.3 ЧЕТЫРЕХЧАСТИЧНАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ ОПИСАНИЯ ИОН-АТОМНЫХ И АТОМ-АТОМНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ
1.3.1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
Логичным развитием трехчастичной модели в методе классических траекторий является ее обобщение на случай четырех тел. В этом случае, можно рассчитать сечения неупругих процессов, происходящих при столкновении атомов с атомами (атом-атомные столкновения) и атомов с ионами в которых нельзя не учитывать ионизацию и перезарядку электронов налетающей частицы. Примерами таких реакций могут являться следующие [38, 39]:
Н + Н*
Н + р + е
р + р+ 2е
р + н-
н + н
Не+ + Яен
Не+ + Яе+
Не+ + Яе++ + е Яе++ + Не++ + 2е Яе++ + Не
Также учет вышеуказанных процессов будет важен в столкновениях в которых налетающими частицами являются ионы, имеющие несколько электронов. Если энергия связи электронов во внешней оболочке иона сравнима