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.}     

低能He2+-He反应中单电子俘获微分散射过程的实验研究

利用冷靶反冲离子动量谱仪装置系统研究了20—40 keV He²⁺-He碰撞体系的态选择单电子俘获过程,实验获得了单电子俘获过程的态选择截面以及角微分截面.在所研究的能区范围,电子俘获到L壳层的截面最大,为主要的反应道,这与分子库仑过垒模型的反应窗理论的预测一致.实验测量的态选择截面与原子轨道紧耦合的计算结果很好地符合,与光谱方法的测量结果存在一定的差别,主要原因是光谱方法不能测量完整的反应通道信息.实验结果表明,总角微分截面在小角度范围主要来源于电子俘获到基态的贡献,在大角度范围主要来自电子俘获到激发态的贡献;电子俘获到基态的和激发态的角微分截面均出现振荡结构,这种振荡来源于电子俘获反应中分子轨道之间的相干效应.实验测量的角微分截面与其他实验和紧耦合方法的计算结果进行了比较和分析. 关键词： 冷靶反冲离子动量谱仪 态选择电子俘获 态选择截面 角微分截面     

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^+<     

The (e, 2e) triple differential cross sections of Cu+ (3p) in coplanar asymmetric geometry

The three-body distorted-wave Born approximation has been used to calculate the (e,2e) triple differential cross sections (TDCSs) of Cu+ (3p) in different kinematical variables in coplanar asymmetric geometry.The angles 4,10 and 20 were selected as the scattering electron angles.Under high incident energy (≥ 500 eV) and high asymmetric detection energy,the binary peaks showed abnormal splits.Such abnormal splits have not been observed in atomic target and outer valence orbitals of ionic target,which indicates that an (e,2e) process for inner valence orbitals of ionic target would be more complicated than outer valence orbitals.Furthermore,some pronounced peaks appeared at certain ejected angles.We considered that these pronounced peaks are probably related to one kind of double-binary collision.     

O~++H_2→OH~++H反应的动力学研究

采用含时量子波包方法结合二阶分裂算符传播子对初始态为(v=0, j=0)的O~++H_2→OH~++H反应体系在0.01—1.00 eV的碰撞能范围内进行了态分辨理论水平上的动力学计算.对反应概率、积分截面、微分截面以及固定初始态的热速率常数等动力学信息进行了计算并与文献报道的实验和理论结果进行了比较.结果表明本文的理论结果与实验结果十分符合.从微分截面的散射信息可知,在低碰撞能范围内,插入反应机制在反应中占据主导地位.随着碰撞能的增加,反应机制逐渐由插入机制变为抽取反应机制.     

电子碰撞激发氢原子和氦离子散射微分截面的计算

本文详细介绍计算电子碰撞激发散射截面的扭曲波玻恩近似（DWBA）理论模型,并对低能DWBA模型进行修正。利用修正的DWBA模型计算了电子碰撞激发氢原子和氦离子1s-2s 和1s-2p的散射微分截面。将关于氢原子由基态到n=2态的电子碰撞激发散射微分截面与绝对实验测量数据比较,发现二者符合得很好,这验证了我们对DWBA修正的正确性。本文工作为拟合强场诱导的氦原子非序列双电离关联电子动量谱提供了有效的理论方法。     

Influence of the reagent vibration on the stereo-dynamics of the reactions D- + H2 and H- + D2

Employing the quasi-classical trajectory method and the potential energy surface of Panda and Sathyamurhy [Panda A N and Sathyamurthy N 2004 J. Chem. Phys. 121 9343], the effect of the reagent vibration on vector correlation of the ion-molecule reactions D^- + H₂ and H^- + D₂ is studied at a collision energy of 35.7 kcal/mol. Four generalized polarization-dependent differential cross sections (2π/σ)(dσ₀₀/dω_t),(2π/σ)(dσ₂₀/dω_t),(2π/σ)(dσ₂₂/dω_t), and (2π/σ)(dσ₂₀/dω_t) are presented in the centre-of-mass reference frame, separately. At the same time, the effects on the product angular distributions P(θ_r), P(φ_r) and P(θ_r,φ_r) of the title reactions are also analysed. The calculated results show that the scattering tendencies of the product HD, the alignment and the orientation of j' sensitively depend on reagent molecule vibration.     

基于多体经典轨迹蒙特卡罗方法的H+,Li3+,Be4+,O7+与He原子电荷交换过程

经典轨迹蒙特卡罗(CTMC)方法是研究离子-原子碰撞系统电荷交换过程的常用方法,广泛应用于天体物理以及实验室等离子体环境下重粒子碰撞过程的研究.本文利用四体碰撞模型(4-CTMC)研究了包括两个束缚电子的四体碰撞过程,通过数值求解四体碰撞系统的哈密顿运动方程,计算了高电荷态入射离子(Li³⁺,Be⁴⁺和O⁷⁺)同氦原子在大能量范围的单、双电子电离和俘获截面.H⁺+He碰撞截面的计算中,在50—200 keV/amu的入射能区,4-CTMC的结果几乎重复了实验结果.在高电荷态入射情形下,4-CTMC计算的单电子电离和俘获截面值相较于三体碰撞模型(3-CTMC)在100—500 keV/amu的入射能区内与实验符合更好.尽管4-CTMC和3-CTMC忽略了电子关联,均高估了双电子电离和俘获截面(与实验值相比),但4-CTMC的结果更接近实验.     

Fe~(24+)离子双电子复合以及和H_2 碰撞的共振转移与激发X射线发射过程的研究

以准相对论Hartree-Fock理论为基础,对Fe~(24+)离子KLn(n=L,M,N,O,P)共振激发态可能辐射衰变通道的双电子复合过程的共振强度进行了系统的理论计算研究,计算了KLL共振激发态谱项能级电偶极允许跃迁的共振强度和截面,在此基础上,根据已有H_2分子的实验Compton轮廓,进一步计算了能量在300—800 MeV范围内,抛射体Fe~(24+)离子俘获H_2分子靶电子的KLn(n=L,M,N,O,P)共振电荷转移与激发X射线发射截面,计算结果与最新实验值或者其他理论计算结果做了对比分析,研究表明,对于Fe~(24+)离子KLn(n=L,M,N,O,P)的双激发态,Kα辐射衰变通道对双电子复合过程的共振强度贡献最大,是起主导性作用的重要通道,Kα辐射衰变X射线的波长范围λ为1.850—1.880A,而非Kα辐射衰变的波长范围λ为1.460—1.601 A,两者共振X射线的波长位置并不重叠。     

The study of interaction potentials and differential cross sections for collisions between He atoms and hydrogen halide molecules

In this paper, we present the uniform interaction potentials for helium atoms and halogen hydride molecules (HF, HCl and HBr). The differential cross sections are calculated using the above interaction potentials for the He－HF, HCl and HBr systems, respectively, and the results of the calculations are found to be in agreement with the existing theoretical results and experimental data.     

Fully differential cross sections for C6+ single ionization of helium

The three-Coulomb-wave(3C) model is applied to study the single ionization of helium by 2 MeV/amu C6+ impact.Fully differential cross sections(FDCS) are calculated in the scattering plane and the results are compared with experimental data and other theoretical predictions.It is shown that the 3C results of the recoil peak are in very good agreement with experimental observations,and variation of the position of the binary peak with increasing momentum transfer also conforms better to the experimental results.Furthermore,the contributions of different scattering amplitudes are discussed.It turns out that the cross sections are strongly influenced by the interference of these amplitudes.     

中、高能电子被SO2分子散射的微分截面、动量转移截面及弹性积分截面

在考虑分子内成键原子间的电子云重叠效应的基础上, 提出了一种能够准确计算“中、高能电子-分子”散射的微分截面、动量转移截面及弹性积分截面的修正势方法. 利用可加性规则、使用Hartree-Fock波函数并采用被这一方法修正过的复光学势, 在100—1000eV内对电子被SO₂分子散射的微分截面、动量转移截面及弹性积分截面进行了计算, 并将计算结果与实验及其他理论结果进行比较. 结果表明, 利用这一修正过的复光学势及可加性规则获得的微分截面比利用未修正的复光学势及可加性规则得到的结果准 关键词： 可加性规则 微分截面 动量转移截面 电子散射     

共面不对称条件下Ag+(4p,4d)(e,2e)反应三重微分截面的理论研究

采用扭曲波玻恩近似(DWBA)理论计算了共面不对称几何条件下Ag⁺(4p⁶) 及Ag⁺(4d¹⁰)在不同入射电子能量和散射电子角度下(e,2e)反应的三重微分截面. 散射电子角度为4°, 10°和20°. 计算结果表明, Ag⁺(4p⁶)(e,2e)反应的三重微分截面其binary峰峰位或劈裂峰的谷位与动量转移方向有较大差别, 这可能是由于一种两次两体碰撞造成的. 另外, 还发现Ag⁺(4p⁶)(e,2e)反应三重微分截面的binary峰出现了反常劈裂现象, 这表明离子靶内壳层电离(e,2e)反应过程较外壳层更为复杂.对Ag⁺(4p⁶)及Ag⁺(4d¹⁰), 除binary峰和recoil峰以外, 在其他敲出电子角度出现了新的峰, 本文用几种两次两体碰撞过程对这些新的峰进行了解释.     

Murrell-Sorbie势下He-HCl碰撞体系微分散射截面的研究

根据在CCSD(T)/aug-cc-pVQZ理论水平下计算的He-HCl相互作用能数据,作者采用Murrell-Sorbie势函数形式拟合了He原子与HCl分子相互作用的各向异性势,并与其它势模型进行了比较;然后采用公认的精确度较高的CC近似方法计算了He-HCl碰撞体系的微分散射截面,总结了非弹性微分散射截面的变化规律.研究表明:采用拟合的各向异性势计算的微分散射截面与实验结果符合得很好.拟合势不但表达形式简洁,而且较好地描述了He-HCl系统相互作用的各向异性特征;利用碰撞体系分子间势的量子化学从头计算结果,可解决势能参数难以确定的问题.对进一步研究原子与分子相互作用的机制有一定的参考价值.     

中速C3+与Ne原子靶相互作用过程中单电子转移绝对截面的测量

实验测量了2.2v₀—4.2v₀(v₀为玻尔速度,v₀=2.19×10⁸cm/s)的C³⁺与Ne原子碰撞过程中单电子转移绝对截面.将实验结果与多体经典轨道蒙特卡罗模拟计算结果进行了比较.用电离能的变化、屏蔽效应、动态关联对实验和理论计算结果间的数值差异做了分析.总体上,实验结果与多体经典轨道蒙特卡罗方法计算结果在趋势上相 关键词： 离子-原子碰撞 单电子转移 绝对截面     

中低速C3+与He，Ne，Ar原子相互作用过程中单电子转移绝对截面的测量

实验测量了1.7v₀—4.2v₀(v₀为玻尔速度,v₀=2.19×10⁸cm/s)的C³⁺与He,Ne,Ar原子碰撞过程中单电子转移绝对截面.将实验结果与多体经典轨道蒙特卡罗模拟计算结果做了比较,发现测量结果与多体经典轨道蒙特卡罗模拟计算结果在趋势上相符.当入射离子速度在1.7v₀—2 关键词： 离子-原子碰撞 单电子转移 绝对截面     

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     

Differential, elastic integral and moment transfer cross sections for electron scattering from N2 at intermediate- and high-energies

A complex optical model potential modified by incorporating the concept of bonded atom, with the overlapping effect of electron clouds between two atoms in a molecule taken into consideration, is firstly employed to calculate the differential cross sections, elastic integral cross sections, and moment transfer cross sections for electron scattering from molecular nitrogen over the energy range 300—1000eV by using additivity rule model at Hartree—Fock level. The bonded-atom concept is used in the study of the complex optical model potential composed of static, exchange, correlation polarization and absorption contributions. The calculated quantitative molecular differential cross sections, elastic integral cross sections, and moment transfer cross sections are compared with the experimental and theoretical ones wherever available, and they are found to be in good agreement with each other. It is shown that the additivity rule model together with the complex optical model potential modified by incorporating the concept of bonded atom is completely suitable for the calculations of differential cross section, elastic integral cross section and moment transfer cross section over the intermediate- and high-energy ranges.     

Ne-HCl相互作用势及微分散射截面的研究

使用Huxley解析势能函数拟合在CCSD(T)/aug-cc-pV5Z-33211理论水平下精确计算的相互作用能数据,得到了Ne-HCl复合物的相互作用势.在此基础上,我们首次完成了入射能量分别为40,60,75和100 meV时,Ne-HCl碰撞微分散射截面的密耦计算,并获得了总微分截面、弹性微分截面和转动激发微分截面随散射角变化的趋势.我们希望计算结果能对Ne-HCl散射的实验和理论研究提供参考信息.     

He同位素与H2分子碰撞第二振动激发分波截面的理论研究

用公认精确度较高的密耦近似方法计算了不同能量下惰性气体原子³He（⁴He,⁵He）与H₂分子替代碰撞体系的00-20,00-22,00-24,00-26第二振动激发分波截面.通过分析³He（⁴He,⁵He）-H₂碰撞体系第二振动激发分波截面的差异,总结出³He（⁴He,^{5关键词： 振动激发 分波截面 密耦方法 同位素}