Si2+离子与氢原子碰撞电离过程的CTMC计算

应用经典径迹蒙特卡罗方法研究Si²⁺离子与氢原子碰撞电离反应过程.计算了随 入射离子能量变化的总截面、出射电子随角度和能量变化的一阶、二阶微分截面,及出射电子随 入射离子能量变化的平均能量.根据计算结果,讨论展示了软碰撞、电子转移到入射离子连 续态、两体相遇碰撞等电离机理,阐明了它们对碰撞总截面、微分截面、电离电子能量的影 响.通过计算出射电子到入射离子和靶的距离比的电离电子数分布研究了不同入射离子能量 “鞍点”电离机理的可能性. 关键词： 重粒子碰撞过程 经典径迹蒙特卡罗方法 电离机理     

Si2+离子与氢原子碰撞电离过程的CTMC计算

应用经典径迹蒙特卡罗方法研究Si2+离子与氢原子碰撞电离反应过程.计算了随入射离子能量变化的总截面、出射电子随角度和能量变化的一阶、二阶微分截面,及出射电子随入射离子能量变化的平均能量.根据计算结果,讨论展示了软碰撞、电子转移到入射离子连续态、两体相遇碰撞等电离机理,阐明了它们对碰撞总截面、微分截面、电离电子能量的影响.通过计算出射电子到入射离子和靶的距离比的电离电子数分布研究了不同入射离子能量"鞍点"电离机理的可能性.     

强磁场下He2++H(1s)的碰撞激发过程的态选择截面研究

强磁场下的重粒子碰撞激发过程是重要的非弹性碰撞过程, 但相关研究还几乎是空白. 应用经典蒙特卡洛的方法在得到无磁场下He²⁺+H(1s)的碰撞激发截面的基础上, 详细研究了不同强度的纵向和横向强磁场环境下到不同主量子数n和磁量子数m的碰撞激发过程的态选择截面. 同时用非微扰量子方法, 得到了强磁场下靶原子的能级, 并分析了其随磁场强度变化的原因. 对碰撞过程发现由于磁场的引入导致到不同m态的激发截面有较大的分离, 同时在较低入射能区的态选择截面变化行为与磁场方向有很大关系, 这与能级变化及横向强磁场所特有的抗磁项的相互竞争有密切联系. 通过对有关事例、径迹的分析, 解释了这些变化形成的原因. 也发现由于核的运动, 沿磁场方向的轨道角动量并非绝对守恒, 而有微小的变化. 关键词： 重粒子碰撞激发 经典蒙特卡洛模拟 强磁场 态选择截面     

He2+离子与H原子的重粒子碰撞电离过程

利用初态程函近似的连续扭曲波方法研究了He²⁺离子与Ｈ原子的碰撞电离过程. 计 算得到了入射离子能量从30keV/u到2000keV/u的碰撞电离总截面、随电离电子能量和角度变 化的一阶和二阶微分散射截面，及随入射离子能量变化的电离电子平均能量.计算的总电离 截面与其他理论和实验结果进行了比较，在入射离子能量大于100keV／u的能区，计算结果 与实验符合得很好；在较低的能区，各种理论结果之间有较大差别，计算结果比实验约小50 ％.利用计算的二阶微分散射截面讨论了软碰撞、电子俘获到入射离子连续态、两体相遇碰 撞等碰撞电离机理. 关键词： 重粒子碰撞电离 初态程函近似 总截面 一阶和二阶微分散射截面     

Si2+离子与氢原子碰撞电离过程的CTMC计算

应用经典径迹蒙特卡罗方法研究Si2+离子与氢原子碰撞电离反应过程,计算了随入射离子能量变化的总截面、出射电子随角度和能量变化的一阶、二阶微分截面,及出射电子随入射离子能量变化的平均能量.计算结果展示了软碰撞、电子转移到入射离子连续态、两体相遇碰撞等电离机制.通过计算出射电子到入射离子和靶的距离比的电离电子数分布,研究了不同入射离子能量"鞍点"电离机制的可能性.     

等离子体屏蔽对He2+与H原子碰撞电离微分截面的影响

应用经典径迹Monte Carlo（CTMC）方法研究了He²⁺与H原子在等离子体环境下的碰撞电离过程,计算了在5—400 keV/u的能区随等离子体屏蔽作用变化的碰撞电离总截面和一阶微分截面.等离子体中带电粒子之间的相互作用采用Debye-Hückel模型来描述.由于等离子体屏蔽效应的存在,靶中束缚态电子能级及其经典微正则分布以及入射离子与靶电子的相互作用都发生了变化,而这些变化会直接影响碰撞电离过程.研究发现,碰撞电离总截面随等离子屏蔽的增加而增大,特别是在10 keV/u以下的低能区电离截面有量级的增加.对随能量变化的一阶微分截面,在低能碰撞过程中,屏蔽作用增加,微分截面呈量级增加,高能碰撞微分截面呈倍数增加.同时,屏蔽作用导致电离电子向高能方向移动,随着碰撞能量的增加两体碰撞机制的贡献越来越大,并在较高的出射电子能量出现了一个新的峰.对无屏蔽的自由原子碰撞过程,CTMC方法计算出的电离总截面在碰撞能量大于70 keV/u的较高能区在实验误差内与实验测量结果符合很好,而在较低的能区比实验值小30%—50%. 关键词： 重粒子碰撞电离 等离子体屏蔽效应 经典径迹Monte Carlo方法 Debye-Hückel模型     

He2+离子与氢原子碰撞电离的扭曲波计算

应用程函近似的连续扭曲波方法研究He2+离子与氢原子的碰撞电离过程,计算了随入射离子能量变化的总截面、出射电子随角度和速度变化的一阶、二阶微分截面.计算结果展示了软碰撞、电子转移到入射离子连续态、两体相遇碰撞等电离机制.     

低能He2+-He碰撞体系转移电离机理的实验研究

利用冷靶反冲离子动量谱仪,对低能He²⁺-He碰撞反应中产生的反冲靶离子和炮弹离子进行了符合测量,根据反冲靶离子的动量,研究了转移电离过程中的电荷转移机理.实验结果表明：在20—40 keV能量范围内,靶原子上的一个电子俘获到炮弹离子的基态,另一个电子直接发射到靶的连续态的直接电离及另一个电子俘获到炮弹离子的连续态的过程(ECC)是最主要的转移电离机理,且ECC过程主要发生在大碰撞参数条件下;炮弹离子俘获两个电子处在双激发态的自电离过程的贡献很小. 关键词： 冷靶反冲离子动量谱仪 转移电离机理 离子原子碰撞     

C3+与Ne碰撞过程纯电离绝对截面的测量和研究

介绍了离子-原子碰撞过程中双微分绝对截面的计算方法.利用符合技术测量了中能区C³⁺+Ne碰撞系统的纯电离微分绝对截面. 将实验结果与多体经典蒙特卡罗方法计算结果进行对比后发现，纯电离截面随入射能量变化的趋势基本一致，对理论与实验产生差异的原因作了分析. 对多重电离的电离机制分析表明：高价态的反冲离子主要来自于俄歇贡献；随着入射能量的升高，电子-电子间的库仑作用也逐渐显现. 此实验方法可以用于相同实验装置上的各种反应出射道的绝对截面测量，入射离子种类及入射离子能量范围将得到拓展. 关键词： 离子-原子碰撞 绝对截面 纯电离     

高能电子碰撞电离对高空核爆炸辐射电离的影响

利用数值模拟程序模拟了不同高度核爆炸下距离爆点不同位置处大气的X射线电离及演化过程,分析了高能电子碰撞电离过程对高空核爆炸电离效应的影响.结果表明:高能电子碰撞电离过程对高空核爆炸的电离结果产生了重要影响,在80 km爆高1 kt当量高空核爆炸条件下,在距离爆点1.5 km处高能电子的碰撞电离效应使得电子的峰值数密度提高了约2个数量级;随着时间的增加,高能电子能谱逐渐向低能方向发展,在5μs后高能电子数密度随电子能量近似呈负指数分布;电子峰值时间与爆高有关,随着爆高的增加而增大,电离的影响区域也随着爆高的增加而增大.在80 km爆高1 kt当量情况下电离效应对近百千米范围内的微波通信具有严重影响.     

共面双对称几何中Li+(1s2)(e,2e)反应的理论研究

利用Berakdar理论,考虑了入射道的库仑相互作用,在共面双对称碰撞几何中,计算了能量为251eV入射电子碰撞Li⁺(1s²)(e,2e)反应的三重微分截面(TDCS),讨论了不同散射振幅对截面的贡献,分析了干涉效应及入射道库仑场对截面的影响.结果表明,它们对决定TDCS的角度分布和大小起着重要作用. 关键词：     

Double photoionization of C2+

The time-dependent close-coupling method is used to study the single photon double ionization of C²⁺ in support of possible experiments at FLASH/DESY using an EBIT. Energy and angle differential cross sections are calculated to fully investigate the correlated motion of the two photoelectrons. Single energy differential as well as total cross sections are calculated for different incident photon energies in the range of 125–225 eV. Good agreement is found between our results and available R-matrix results for the double ionization of C²⁺. The study is also extended to the double photoionization along the Be-like isoelectronic sequence (Be-F⁵⁺), where good agreement is found when compared with available theoretical calculations and experimental measurements.     

O3+与氦原子碰撞过程的CTMC计算

应用经典径迹蒙特卡罗方法研究了O³⁺离子与氦原子碰撞的各种反应过程.基于使用多个系统总能量U值，对初始电子的微正则分布进行了优化，使其更接近于量子力学的径向空间分布.作为检验，首先在独立电子模型近似下计算了He²⁺与氦原子碰撞的各种反应过程，通过与实验的比较，发现对氦原子靶，优化极大地提高了计算精度.计算了O³⁺与氦原子随入射离子能量变化的各种反应过程截面，特别是单电子丢失、双电子丢失的总截面，以及转移电离截面与单俘获截面的比值，并与实验进行了比较，发现单双电子丢失截面与实验符合得很好，但在大于200 keV/u的能区，转移电离截面与单俘获截面的比值与实验有较大的差距，这表明独立电子模型需要进一步改进.     

Electron Transitions during the Capture of an Electron by a He<Superscript>2+</Superscript> Ion at the Argon Atom

We have measured the absolute values of the total cross section of the one-electron capture by He²⁺ ions in the kinetic energy range 2–30 keV at the Ar atoms. The absolute values of the differential scattering cross sections of He⁺ ions formed during the one-electron capture and the electron capture with ionization at energies of 2.2, 5.4, and 30 keV have been determined. The electronic states of the formed ions have been determined using collision spectroscopy based on analysis of the change in the kinetic energy of He⁺ after the interaction. We have measured doubly differential (with respect to the kinetic energy and the scattering angle) cross sections of the formation of free electrons. The free electron formation channels (direct ionization and electron capture with ionization) have been analyzed by calculating the electron terms of the (HeAr)²⁺ system. The calculated cross section of capture with ionization is in conformity with the cross section measured using collision spectroscopy.     

CTMC Investigation of Capture and Ionization Processes in P+H(1s) Collisions in Strong Transverse Magnetic Fields

The collision processes of proton with H(1s) atoms, which is embedded in strong transverse magnetic fields perpendicular to the initial velocity of the projectile, are studied with the classical trajectory Monte Carlo method in the energy range 25 keV /u–2000 keV /u and B ～ 104 T. It is found that the charge exchange cross section is decreased while the ionization cross section is increased significantly. The physics of magnetic field effects is analyzed by the time evolution of electron energy and trajectories, and it is found that these effects are induced by the diamagnetic term in the interaction, continuum electron trapping in the target regions and the Lorentz force. The velocity distributions of the ionized electrons, significantly influenced by the applied fields, are also presented.     

Positron scattering and ionization of neon atoms—theoretical investigations

Although positron scattering with inert gas atoms has been studied in theory as well as in experiment, there are discrepancies. The present work reports all the major total cross sections of e+-neon scattering at incident energies above ionization threshold, originating from a complex potential formalism. Elastic and cumulative inelastic scatterings are treated in the complex spherical e+-atom potential. Our total inelastic cross section includes positronium formation together with ionization and excitation channels in Ne. Because of the Ps formation channel it is difficult to separate out ionization cross sections from the total inelastic cross sections. An approximate method similar to electron-atom scattering has been applied to bifurcate ionization and cumulative excitation cross sections at energies from threshold to 2000 eV. Comparisons of present results with available data are made. An important outcome of this work is the relative contribution of different scattering processes, which we have shown by a bar-chart at the ionization peak.     

ELECTRON IMPACT IONIZATION OF HELIUM FROM ITS GROUND AND METASTABLE STATES

The triple differential cross sections for the ionization of helium from its ground state 1¹S and metastable states 2¹S and 2³S in coplanar asymmetric geometry by 150, 250 and 400 eV electrons have been calculated in the BBK model. The present results are compared with the experimental data and/or the other theoretical ones. It has been found that the structures for the metastable states differ markedly from those for the ground state. The collision mechanisms for the new structures appearing in the cross sections for the ionization from metastable states have been analysed. And it has been shown how the intensity of recoil peak changes due to the size of the electron orbital. In addition, the optimal kinematical situations for the cross sections are explored for future experiment.     

低能电子碰撞He+(e,2e)反应绝对三重微分截面的理论研究

利用Berakdar和Briggs对BBK波函数Sommerfeld参数的修正结果，即考虑第三个粒子存在对两个粒子间相互作用的影响，考虑了入射道的库仑相互作用及出射粒子的交换对称性，计算了在共面等能分配几何情况下低能电子碰撞He⁺(e,2e)反应绝对三重微分截面.结果表明，入射道库仑场对较低的入射能量及小的碰撞参数的三重微分截面影响较大. 关键词：     

Application of the quantum theory of scattering to the calculation of the angular distribution of H+, D+, and T+ in collisions with He

The differential angular cross section for single ionization of He in collisions with H⁺, D⁺, and T⁺ has been calculated within the framework of the three-body approximation. The results of the calculations of the angular distribution of H⁺, D⁺, and T⁺ are compared with the available experimental and calculational data. Translated from a manuscrip submitted December 10, 1996.