低能O3+与H2碰撞电子俘获过程中靶的同位素效应研究

利用全量子的分子轨道强耦合方法,我们研究了基态的O3 (2s22p2P)与氚分子和氢分子碰撞的电荷转移过程,计算了方位角为45°,能量分别为0.1eV/u,1.0eV/u,100eV/u,500eV/u的单电子俘获的振动分辨的态选择截面及总截面.分子轨道强耦合计算中采用了自旋耦合价带理论计算的三原子分子势能面和径向耦合矩阵元.对体系的电子运动同H2(T2)或H2 (T2 )的转动和振动之间的耦合,根据能量的不同,分别采用了无限阶的冲量近似或振动冲量近似.结果发现,低能O3 与H2碰撞电子俘获过程中靶的同位素效应显著:对不同的同位素靶,单电子俘获的总截面以及振动分辨态选择截面的分布明显不同;入射离子能量越低,同位素效应越显著.     

0^3＋与H2碰撞中解离电子俘获过程的全量子计算

利用全量子的分子轨道强耦舍方法。我们研究了基态的O^3（2s^22p^2P）与氢分子碰撞的解南电荷转移过程．分子轨道强耦合计算中采用了自旋耦合价带理论计算的三原子分子势能面和径向耦合矩阵元．对氢分子的自身转动，我们采用无限阶的冲量近似方法，在入射离子能量为0．1 eV／u到500 eV／u的能量区间。我们得到了非解离碰撞过程的振动态选择单电子俘获截面和解离碰撞过程的单电子俘获微分截面，发现解离碰撞截面大约占非解离过程的10％．这表明在实际的应用中。必须包含解离俘获过程的贡献．     

O3+与H2碰撞中解离电子俘获过程的全量子计算

利用全量子的分子轨道强耦合方法,我们研究了基态的O3+(2s22p2P)与氢分子碰撞的解离电荷转移过程.分子轨道强耦合计算中采用了自旋耦合价带理论计算的三原子分子势能面和径向耦合矩阵元.对氢分子的自身转动,我们采用无限阶的冲量近似方法.在入射离子能量为0.1 eV/u到500 eV/u的能量区间,我们得到了非解离碰撞过程的振动态选择单电子俘获截面和解离碰撞过程的单电子俘获微分截面,发现解离碰撞截面大约占非解离过程的10%.这表明在实际的应用中,必须包含解离俘获过程的贡献.     

O3+与H2碰撞中非解离电荷转移过程的全量子计算

应用全量子的分子轨道强耦合方法,研究了基态的O³⁺(2s²2p ²P)与氢分子碰撞的非解离电荷转移过程,计算了不同方位角(25°,45°,89°),能量分别为100,500,1000和5000eV/u时的单电子俘获的振动分辨的态选择截面及相应的微分截面.分子轨道强耦合计算中采用了自旋耦合价带理论计算的三原子分子势能面和径向耦合矩阵元.对氢分子的自身转动,采用无限阶的冲量近似方法;对体系的电子运动同H₂或H^{+< 关键词： 非解离电荷转移过程 全量子的分子轨道强耦合方法 无限阶冲量近似 振动冲量近似国家自然科学基金(批准号：10604011 10574020)和国家高技术研究发展计划(863)惯性约束聚变领域资助的课题.}     

O3+与H2碰撞中非解离电荷转移过程的全量子计算

应用全量子的分子轨道强耦合方法，研究了基态的O³⁺(2s²2p ²P)与氢分子碰撞的非解离电荷转移过程，计算了不同方位角(25°，45°，89°)，能量分别为100，500，1000和5000eV/u时的单电子俘获的振动分辨的态选择截面及相应的微分截面.分子轨道强耦合计算中采用了自旋耦合价带理论计算的三原子分子势能面和径向耦合矩阵元.对氢分子的自身转动，采用无限阶的冲量近似方法；对体系的电子运动同H₂或H^+<     

O3+与H2碰撞中非解离电荷转移过程的全量子计算

应用全量子的分子轨道强耦合方法,研究了基态的O3 (2s22p 2P)与氢分子碰撞的非解离电荷转移过程,计算了不同方位角(25°,45°,89°),能量分别为100,500,1000和5000eV/u时的单电子俘获的振动分辨的态选择截面及相应的微分截面.分子轨道强耦合计算中采用了自旋耦合价带理论计算的三原子分子势能面和径向耦合矩阵元.对氢分子的自身转动,采用无限阶的冲量近似方法;对体系的电子运动同H2或H 2的振动之间的耦合,采用了振动冲量近似.结果发现,对不同的入射能量,振动态选择截面随振动量子数的分布发生了一定的改变;不同入射能量和不同方位角的振动态分辨的微分截面具有类似的结构,在极小的散射角附近出现一个最大值平台,然后散射截面随着散射角的增大而减小,并出现大量的震荡结构,其中第一个震荡结构对应的散射角位置随入射能量Ep以E-1/2p的标度规律变化;微分截面的结构和大小对H2方位角α的变化敏感,这种性质为H2取向的诊断提供了一种可能的途径.     

原子轨道方法研究等离子体中He^2＋-H碰撞的电荷转移过程

应用双中心的原子轨道强耦合方法研究了理想等离子体环境中的He^2＋-H碰撞的电荷转移过程，计算了不同德拜半径下随入射粒子能量变化的单电子俘获过程的总截面及态选择截面．计算结果表明：随着德拜半径的变化，等离子体中原子的电子波函数及其能量本征值发生了显著的变化；而且，随着屏蔽效应的增加，发生电荷转移过程的反应通道的个数逐渐减少，因此导致总的单电子俘获截面也逐渐减小．     

原子轨道方法研究He^2＋-He碰撞中电荷转移过程

应用双中心的原子轨道强耦合方法研究了He^2＋-He碰撞中的电荷转移过程，计算了随入射离子能量变化的单电子俘获总截面及各个次壳层的态选择截面，并与其它理论结果和实验结果进行了比较，发现我们的理论结果与实验很好的符合．针对中国科学院近代物理研究所最近的实验测量，我们也计算了电荷转移过程的微分截面．     

重粒子碰撞过程理论研究

应用全量子的分子轨道强耦合方法和经典径迹蒙特卡罗方法计算从低能到高能的离子与原子和分子碰撞反应截面和速率系数。在分子轨道强耦合计算中，采用从头计算法得到的绝热分子势能面和径向、转动耦合矩阵元，经过幺正变换后，求解强耦合方程组。本以Si^3 离子与氢原子碰撞过程为例，计算了重粒子碰撞过程中发生的电荷转移、碰撞电离和碰撞激发截面和速率系数，并与现存的理论结果和实验测量进行了对比。     

3He4He与H2分子碰撞的同位素效应研究

用公认精确度较高的密耦近似方法计算了入射能量E=0.5eV时惰性气体原子3He(4He)与H2分子替代碰撞体系的转动激发碰撞截面.通过分析3He(4He)-H2碰撞体系分波截面和微分截面的差异,总结出在氦原子的同位素替代情形下3He(4He)-H2碰撞体系分波截面和微分截面随分波数增加和同位素原子质量改变的变化规律.     

原子轨道强耦合方法研究He2+-H-碰撞的电荷转移过程

应用双中心原子轨道强耦合方法研究He²⁺-H^-碰撞的单次电荷转移过程.计算中,对入射粒子He²⁺,包含n=1~7的所有束缚态,计算的能量本征值与NIST标准数据在百分之几的精度内符合很好;对靶H^-,包括一个束缚态1s和五个连续态ns(n=2~6),束缚态能量与他人理论结果一致.在4~400 keV的入射粒子能量范围,计算单电子俘获过程的总截面及到各个壳层上的态选择截面.发现在较低的入射粒子能量,电子主要俘获到He⁺离子主量子数n=3~5的壳层,高能区俘获到n=2的壳层为主;对同一主量子数n,在低能区俘获到高角动量态(l=n-1,n-2)的电荷转移截面相对较大,在高能区主要俘获到l=1的p壳层.同时还计算入射粒子能量分别为4 keV和400 keV时,电子俘获到激发态辐射退激发产生的电荷转移发射光谱,并发现cascade效应的影响很大.     

原子轨道方法研究等离子体中He2+ -H碰撞的电荷转移过程

应用双中心的原子轨道强耦合方法研究了理想等离子体环境中的He2 -H碰撞的电荷转移过程,计算了不同德拜半径下随入射粒子能量变化的单电子俘获过程的总截面及态选择截面.计算结果表明:随着德拜半径的变化,等离子体中原子的电子波函数及其能量本征值发生了显著的变化;而且,随着屏蔽效应的增加,发生电荷转移过程的反应通道的个数逐渐减少,因此导致总的单电子俘获截面也逐渐减小.     

重粒子碰撞过程理论研究

应用全量子的分子轨道强耦合方法和经典径迹蒙特卡罗方法计算从低能到高能的离子与原子和分子碰撞反应截面和速率系数.在分子轨道强耦合计算中,采用从头计算法得到的绝热分子势能面和径向、转动耦合矩阵元,经过幺正变换后,求解强耦合方程组.本文以Si3+离子与氢原子碰撞过程为例,计算了重粒子碰撞过程中发生的电荷转移、碰撞电离和碰撞激发截面和速率系数,并与现存的理论结果和实验测量进行了对比.     

低能电子与H_2分子碰撞振动激发动量迁移散射截面的研究

采用振动密耦合方法及基于量子力学从头计算的静电势、交换势和相关极化势,研究了低能电子与H2分子碰撞振动激发的动量迁移散射截面.通过包含18个振动波函数、8个分波和16个分子对称性,得到了收敛性很好的ν=0→ν′=0,1,2,3,4等几个振动跃迁通道的动量迁移散射截面值,并在入射电子能量1eVE≤10eV时给出了比以前的理论研究更为合理的总的动量迁移散射截面.     

7.5—30keVC^＋,N^＋,O^＋与H2分子碰撞的单电子俘获截面测量

建立了一套用于研究单价正离子与气体分子碰撞的单电子俘获过程的装置，测量了７．５－３０ｋｅＶ能量范围的Ｃ＋、Ｎ＋、Ｏ＋离子与Ｈ２分子碰撞单电子俘获截面。对于３０ｋｅＶ能量点，我们的实验结果和文献推荐值符合较好，其它能量点尚未见报道     

低能电子与N2分子碰撞的振动共振激发散射截面的密耦合研究

使用经孙卫国教授改进后的振动密耦合散射方法和基于量子力学从头计算得到的静电、交换与极化散射作用势,研究了低能电子与N2分子的振动激发散射截面.研究表明在振动密耦合计算中使用18个振动波函数和12个分波数目,可以得到收敛的0→5,1→5等高激发散射的积分和微分截面.     

不同能量下He原子与HCl分子碰撞激发分波截面的同位素效应研究

基于Hux1ey势函数的拟合势,通过精确度较高的密耦近似方法计算了入射能量为50 meV和150meV时,氦原子的四种同位素3He,4He,9He,10He与HCl分子碰撞体系的激发分波截面.通过分析不同能量下,各碰撞体系分波截面的差异,探讨了不同入射能量时He的同位素对He-HCl碰撞体系的分波截面的影响,总结出其分波截面随量子数和体系约化质量的变化规律.     

不同能量下He原子与HCl分子碰撞激发分波截面的同位素效应研究

基于Huxley势函数的拟合势,通过精确度较高的密耦近似方法计算了入射能量为50meV和150meV时,氦原子的四种同位素3He,4He,9He,10He与HCl分子碰撞体系的激发分波截面.通过分析不同能量下,各碰撞体系分波截面的差异,探讨了不同入射能量时He的同位素对He-HCl碰撞体系的分波截面的影响,总结出其分波截面随量子数和体系约化质量的变化规律.     

低能氖原子与H2(D2、T2)分子碰撞微分截面的研究

用密耦方法及Tang-Toennies势模型计算了Ne-H2(D2、T2)碰撞体系的转动激发碰撞截面,得到了H2分子的对称同位素替代情形下Ne-H2(D2、T2)三碰撞体系总截面及微分截面的变化规律.     

H2O＋Cl→HCl＋OH反应中D同位素的动力学效应的理论研究

根据传统过渡态，变分过渡理论计算了Ｈ２Ｏ＋Ｃｌ→ＨＣｌ＋ＯＨ（Ｒ１）反应中Ｄ代替的同位素动力学效应（ＫＩＥ）得到了ＨＯＤ＋Ｃｌ→ＤＣｌ＋ＯＨ（Ｒ２），ＤＯＨ＋Ｃｌ→ＨＣｌ＋ＯＤ（Ｒ３）反应不同的ＫＩＥ值，对ＫＩＥ进行了分解，讨论了平动（ｔｒａｒｓ）转动（ｒｏｔ）振动（ｖｉｂ）等各种因素的作用，在反应Ｒ２中，由于ＨＯＤ中ＯＤ键直接参与反应，Ｄ同位素的ＫＥ很大，对Ｒ２的ＫＩＥ分解表明，振动对ＫＩＥ贡献