原子轨道方法研究He2+-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He2+-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.     

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.     

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.     

离子碰撞过程中电荷转移的理论研究

用经典轨道蒙托卡罗(CTMC)方法计算离子与氢原子碰撞过程电荷转移截面,并计算俘获电子的n(n为主量子数)壳层分布。对于多电荷离子的碰撞过程,利用约化变量得到了截面的q标度规律。计算结果与实验测量符合得很好。     

He^＋＋H^—和Li^＋＋D^—碰撞的电荷转移截面计算

用多通道Ｌａｎｄａｕ－Ｚｅｎｅｒ方法计算了Ｈｅ＋＋Ｈ－和Ｌｉ＋＋Ｄ－低能碰撞过程中电荷转移截面，碰撞体系的初态与末态间的耦合矩阵元由渐近方法得到。计算结果与最近的实验结果进行了比较     

氢离子与里德伯原子碰撞中的电荷转移过程

应用双中心原子轨道强耦合方法研究了H⁺与里德伯态原子Li（5d）碰撞的电荷转移过程,计算了电子转移到氢原子各个n,l壳层（这里n为主量子数,l为角量子数）的态选择截面.结果发现,电荷转移的末态主要分布在与初态电子能量5d接近的n=4—7能级,该分布随碰撞能量的变化不大;但俘获末态的l分布对入射离子能量很敏感：在1 keV左右的低能时主要分布在高l的末态,随着碰撞能量增加峰值逐渐向低l方向移动,并在l= 关键词： 电子俘获过程 双中心原子轨道强耦合方法 态选择截面     

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．     

氢离子与里德堡态锂原子碰撞中的电荷转移过程

利用双中心原子轨道强耦合方法研究了H^＋离子与里德堡态的Li（5d）原子碰撞的电荷转移过程，计算了5d电子转移到氢原子各个次壳层的态选择截面及总截面．研究了态选择截面随俘获电子主量子数及角量子数变化的规律，并尝试给出了解析的标度关系；探讨了标度规律随入射粒子能量的变化，分析了高激发态电子电荷转移过程的动力学机制．     

氢离子与里德堡态锂原子碰撞中的电荷转移过程

利用双中心原子轨道强耦合方法研究了H+离子与里德堡态的Li(5d)原子碰撞的电荷转移过程,计算了5d电子转移到氢原子各个次壳层的态选择截面及总截面.研究了态选择截面随俘获电子主量子数及角量子数变化的规律,并尝试给出了解析的标度关系;探讨了标度规律随入射粒子能量的变化,分析了高激发态电子电荷转移过程的动力学机制.     

低能O^3＋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O^3＋（2s^22p^2P）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O^3＋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．     

射频离子阱中N^2＋与N2碰撞电荷转移研究

用电子轰击的方法在射频离子阱中产生的囚禁Ｎ＾２＋,并通过质量选择囚禁和抛出检测研究了平衡能量的约为１．４ｅＶ的Ｎ＾２＋与Ｎ２的低能碰撞过程,测量得到了电荷转移速率系数为１．８９（０．５６）×１０＾０－９ｃｍ＾３ｓ＾０１。与理论计算值Ｌａｎｇｅｖｉｎ速度系数和他人在不同条件下的实验值符合。     

He^2＋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He^2 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。     

N^＋2和N^＋与Ar碰撞引起的激发和电荷转移激发

用发射光谱法研究了Ｎ＋２和Ｎ＋与Ａｒ碰撞产生的激发和电荷转移激发，获取了丰富的光谱信息。计算了各发射光谱线的发射截面，并研究了它们与入射离子能量的依赖关系。同种元素的分子离子和原子离子Ｎ＋２和Ｎ＋与Ａｒ碰撞引起的谱线发射截面的对比中发现了一些有趣的结果。     

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 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.     

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.     

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。     

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.     

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.}