离子原子碰撞论文-高俊文

离子原子碰撞论文-高俊文

导读:本文包含了离子原子碰撞论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:离子-原子碰撞过程,原子轨道强耦合方法,双电子过程,电子关联效应

离子原子碰撞论文文献综述

高俊文[1](2019)在《离子-原子碰撞中的双电子过程及关联效应:原子轨道强耦合方法的发展及应用》一文中研究指出离子与原子/分子碰撞过程的研究,在天体物理学和热核聚变中的等离子体诊断等许多实际问题中都有着广泛的应用。它也一直是原子分子物理研究的热点之一,主要是因为涉及复杂的多电子、多通道、多中心问题,特别是在中低能区,对于碰撞动力学过程的研究,需要考虑静态和动态电子关联效应、强库仑相互作用以及多通道耦合相互作用机制。在本论文中,提出了一套处理离子-原子碰撞中多电子过程的含时非微扰解决方案。我们的理论方法是半经典的,其中入射粒子与靶粒子的相对运动由准经典直线匀速运动轨迹描述,而电子的动力学则是利用全量子力学方法处理,即非微扰求解含时薛定谔方程。基于该理论方法,我们自主发展了一套全新版本的计算程序,可以考虑两个活动电子及其全关联效应。除了对计算程序长期而复杂的研制和测试之外,我们还细致地研究了一些特定的重离子碰撞问题。依照本论文中的内容顺序,所研究各有特色的叁个碰撞体系为:(i)H++碰撞体系,低电荷正离子-负离子碰撞问题,其中电子关联效应特别重要;(ii)C4++He碰撞体系,多电荷离子与原子碰撞问题;(iii)He++He碰撞体系,叁电子全关联效应必须考虑。上述叁个碰撞体系,在实验和理论上被广泛研究(至少在某些碰撞能量区间),但仍存在开放式问题,例如,不同研究工作之间存在强烈分歧。我们的研究涵盖了较宽的碰撞能区,不仅提供了具有连续性和连贯性的理论数据,还给出了精确处理这些碰撞体系中电子过程的重要因素,并针对所考虑的电子过程,给出了其动力学过程的物理机制。首先,我们研究了 H++H-碰撞中的双电子俘获过程。该碰撞体系是最简单的多电子碰撞体系之一,然而,由于H-中弱的库仑作用,电子关联效应十分重要,先前所有理论计算都无法重复出实验上测得的双电子俘获过程的总截面。我们的理论计算,首次同时在量级和结构上还原了实验结果。而且,我们还证明了,双电子俘获截面中所观测到的振荡结构,源自于双电子俘获与电荷转移激发过程的相位干涉效应。我们的研究为这个难以解决而又充满挑战的老问题揭开了新的亮点。其次,在一个较宽的碰撞能区内,我们详细地研究了 C4++He碰撞中单、双电子俘获过程。我们计算的总截面及态选择截面与先前理论和实验研究结果均符合的很好,同时,我们将截面数据拓展到了较高能区。利用不同的模型计算,阐明了单、双电子俘获过程的动力学机制及电子-电子间的关联效应。此外,我们还给出了更为精密的角微分截面结果,并利用一个拓展的夫琅和费衍射模型模拟研究了其中所观测到的振荡结构。最后,利用拓展的、叁个活动电子的非微扰半经典方法,我们研究了 He++He碰撞体系,计算了一系列电子过程的总截面、态选择截面和角微分截面,并与已发表的理论与实验结果进行了对比。总体上来说,我们理论计算结果是目前最为可靠的。此外,我们在电荷转移(靶)激发截面中观测到随碰撞能量振荡的结构:该结构是由电荷转移(靶)激发过程与入射粒子激发过程的强烈竞争引起的。另一方面,在角微分截面的研究中,第一,计算结果与实验结果的对比说明了我们理论方法的可靠性与精准性;第二,所有电子过程的角微分截面都表现出了随散射角振荡的结构。利用一个简单模型,我们证明了,该振荡是由于物质波夫琅和费衍射现象造成的;最后,对于电荷转移(靶)激发过程两个较高能量下的角微分截面,我们还观测到了 Thomas峰。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2019-04-01)

王堃,屈一至[2](2018)在《N~(5+)离子与He(1s~2)原子碰撞单电荷转移过程的理论研究》一文中研究指出重粒子碰撞过程广泛存在于天体物理和等离子体环境中,涉及的多体、多中心等问题,一直都是基础原子物理学研究的重要课题。在N~(5+)离子与He(1s~2)原子碰撞过程中,由实验和理论数据可知,在低能(E <1 keV/amu)区域内,单电子转移(SEC)(本文来源于《第七届全国计算原子与分子物理学术会议摘要集》期刊2018-08-07)

洪许海,胡木宏,王锋,吴勇,王建国[3](2018)在《离子-原子/分子碰撞过程的含时密度泛函理论研究》一文中研究指出重粒子碰撞过程在诸多领域有重要应用价值,例如:天体物理、等离子体物理、重粒子癌症治疗、受控热核聚变等。重粒子碰撞是涉及多中心的复杂多体反应动力学过程,具有重要的基础科学研究意义。在中低能区,电子关联效应显着,特别是对于复杂离子与原子、分子的碰撞过程,电子关联效应尤为复杂,如何有效考虑电子关联效应一直是传统原子分子物理的热点和难点问题,如何从理论上进行有效处(本文来源于《第七届全国计算原子与分子物理学术会议摘要集》期刊2018-08-07)

邵曹杰[4](2017)在《相对论能区离子-原子碰撞中的K壳双电离研究》一文中研究指出K壳空心原子在基础物理、X射线激光、高能量密度物理、分子成像等领域具有重要科学意义。针对制备高产额孤立重K壳空心原子进而进行系统研究的难题,本论文提出利用高能全裸重离子-原子碰撞中的K壳双电离过程,结合储存环内靶实验高精度、高灵敏度与低本底等优点,产生高产额孤立重空心原子:在兰州重离子加速器冷却储存环及其实验环内靶装置上,利用能量为52-197MeV/u的Xe~(54+)与气体靶碰撞,并结合理论计算,重点研究了相对论强扰动区K壳空心Kr和Xe原子的产生动力学机制,并探索了此类空心原子的旁观空穴结构和辐射退激属性。本论文实验研究了靶原子发射K-X超伴线的相对强度,结合多空穴态原子荧光产额的计算,得到Kr、Xe原子K壳双、单电离截面的比值R_21及其随入射离子扰动程度κ(Zp/vp)变化的关系;研究了不同空穴态靶原子辐射退激所发出X射线的能量移动,在考虑Breit相互作用和QED效应下通过多组态Dirac-Fock方法系统地计算了Kr、Xe原子K-X射线超伴线的能量与L、M壳层旁观空穴的关系,进而得到K壳双电离时L壳被电离的电子数目及其随入射离子扰动程度κ变化的关系;首次在实验上得到了多个L壳旁观空穴存在时K壳空心Xe原子辐射退激所发出Kα1和Kα2超伴线的强度比。理论上,在独立电子近似下通过求解含时双中心狄拉克方程(相对论耦合道方法)计算了K壳电离几率和碰撞参数的关系,进而得到了K壳双、单电子电离截面;结合多空穴态Xe原子的辐射退激率计算和高能重离子碰撞下产生的多空穴态原子二项式分布特点,得到了Kα1和Kα2线的相对强度随L壳旁观空穴数变化的关系。研究表明,当前体系下Kr、Xe靶K壳双电离的相对截面在14-28%之间,证实当前碰撞体系可产生高相对产额的Kr、Xe等重空心原子;且当κ<1时,K壳双电离的相对截面R_21随κ的增大而大致呈线性增长关系,该依赖关系能够很好地被相对论耦合道理论描述,而在κ>1时R_21趋向饱和;Kr、Xe原子K壳双电离的同时L壳被电离的电子数目均随κ的增大而增大,且K壳双电离时L壳被电离的电子数目整体大于K壳单电离时L壳被电离的电子数目,这意味K壳双电离的同时L壳层电子更容易被电离;Xe Kα1和Kα2超伴线强度比随L壳层旁观空穴数目的增大而增大,而Kα1和Kα2伴线强度比并不随L壳层空穴数目变化,且Kα1和Kα2伴线的强度比整体大于超伴线的强度比,实验和理论结果相一致,表明Kα1超伴线的跃迁受自旋逆转禁戒影响的程度与L壳层旁观空穴数目相关。本论文验证了重离子储存环及其内靶终端是产生并研究孤立重空心原子的强有力手段,在未来新一代强流重离子加速器上,可将上述研究进一步拓展到孤立开壳空心原子高精度X射线谱学的系统研究。(本文来源于《兰州大学》期刊2017-04-15)

王霞,马堃,蒋军,董晨钟[5](2016)在《裸核离子与中性原子碰撞电离过程的理论研究》一文中研究指出基于处理裸核离子与中性原子碰撞电离过程的OBKN和ECPSSR理论模型,系统计算了不同裸核离子与中性原子碰撞K壳层电子俘获截面和直接电离截面,并与其它文献已有的理论和实验结果进行了比较.研究结果表明:碰撞能量较低时,电子俘获截面大于直接电离截面,随着碰撞能量的增加,电子俘获截面和直接电离截面均是先增大后减小且直接电离截面减小地非常缓慢,高能时,直接电离截面大于电子俘获截面.当入射炮弹离子速度接近0.67倍靶原子K壳层电子速度时,电子俘获截面达到最大值,而当入射炮弹离子速度接近靶原子K壳层电子速度时,直接电离截面达到最大值.(本文来源于《原子与分子物理学报》期刊2016年05期)

梁腾,马堃,武中文,张登红,董晨钟[6](2016)在《Xe~(53+)离子与Xe原子碰撞过程中的辐射电子俘获和辐射退激发光谱的理论研究》一文中研究指出基于多组态Dirac-Fock方法和密度矩阵理论,系统地研究了在197 Me V/u的碰撞能量下,Xe~(53+)离子与Xe原子的辐射电子俘获过程(REC)以及电子被俘获到激发态后辐射退激发产生的特征谱线.计算了炮弹Xe~(53+)离子俘获电子到不同壳层np_(1/2,3/2)(n=2—5)的总截面与相应的REC光子能量和角分布,以及由激发组态1snp_(1/2,3/2)(n=2—5)J_f=1向基态1s~2Jd=0辐射退激发的跃迁能量、跃迁概率和特征光子的角分布和线性极化度.计算结果表明,辐射光子具有显着的角各向异性特征.此外,1snp_(3/2)J_f=1→1s~2J_d=0退激发特征光子也显示出很强的线性极化和角各向异性特征,而1snp_(1/2)J_f=1→1s~2J_d=0退激发特征光子的线性极化度趋于零并且角分布也趋于各向同性.(本文来源于《物理学报》期刊2016年14期)

梁腾[7](2016)在《高离化态氙离子与氙原子碰撞过程中辐射电子俘获和辐射退激发的理论研究》一文中研究指出本文以多组态Dirac-Fock方法、冲量近似理论和密度矩阵理论为基础,系统地研究了高离化态氙离子与氙原子碰撞中辐射电子俘获过程和不稳定俘获末态的辐射退激发过程,内容主要分为两个部分,第一部分研究了在碰撞能量为197MeV/u时,裸核Xe54+离子与中性Xe原子碰撞的动力学过程,该部分主要侧重于理论模拟辐射电子俘获末态的退激发辐射光谱,并与实验测量结果进行比较;第二部分研究了在相同碰撞条件下,类氢Xe53+离子与中性Xe原子碰撞的动力学过程,该部分主要关注辐射电子俘获过程中辐射光子的角分布和辐射退激特征光子的角分布和极化度。具体内容如下:1基于多组态Dirac-Fock理论方法和冲量近似理论,系统地研究了在碰撞能量为197MeV/u时,裸核Xe54+离子与中性Xe原子碰撞的辐射电子俘获过程及退激发过程。详细地计算了炮弹离子从中性靶原子俘获一个束缚电子到nl(n=1,2,3,4,5;l=s,p,d)轨道上的辐射电子俘获截面和相应的辐射光子能量;进一步计算了不稳定的俘获末态退激辐射的跃迁能量和几率。结合这些计算结果,理论模拟了炮弹离子俘获束缚电子之后的退激发辐射x射线谱的结构,并与兰州重离子加速器装置上的测量结果进行了比较,吻合的很好。2利用多组态Dirac-Fock方法和密度矩阵理论,系统地研究了在197MeV/u的碰撞能量下,类氢Xe53+离子与中性Xe原子碰撞的辐射电子俘获过程以及电子被俘获到激发态后辐射退激发产生特征谱线的结构。详细计算了类氢Xe53+(1s)离子俘获一个束缚电子形成类氦Xe52+(1snp1/2,3/2;n=2-5)离子的角微分截面、总截面和相应的辐射光子能量;并进一步计算了经俘获过程产生的激发态1snp1/2,3/2(n=2-5)Jf=1向基态1s2 Jd=0辐射退激的跃迁能量、跃迁几率和特征光子的角分布、线性极化度。计算结果表明:辐射电子俘获光子具有显着的角各向异性特征。此外,由1snp3/2 Jf=1向1s2 Jd=0辐射退激产生的特征光子也显示出很强的角各向异性特征和极化特性,而由1snp1/2 Jf=1向1s2 Jd=0辐射退激产生的特征光子的线性极化度趋于零并且角分布也趋于各向同性。(本文来源于《西北师范大学》期刊2016-05-01)

陈曦[8](2016)在《离子—原子高能碰撞引起的洞态靶原子X射线谱的理论研究》一文中研究指出研究离子原子碰撞过程在原子物理学中具有重要意义。不仅可以使我们进一步了解内壳层多重电离机制,而且可以提供准确的数据,对于天体物理、等离子体物理及物理实验很有价值。高离化态离子与靶原子碰撞过程中,靶原子中会形成复杂的洞原子结构,且退激发谱线易产生丰富的且伴随主线的伴线和超伴线结构。基于兰州重离子加速器冷却储存环(CSR)装置,中科院近代物理研究所做了197Me V/u等能量下Xe54+离子分别与Kr和Xe原子碰撞实验。基于此实验,我们做了关于碰撞后Kr和Xe洞态靶原子退激发谱线的理论计算工作以及光谱模拟工作。同时,对于同属稀有气体的Ar原子,我们也做了类似的理论计算工作。本论文的主要工作由以下两部分组成:1.基于多组态Dirac-Fock方法,并且考虑Breit相互作用和QED效应,本论文对碰撞后Kr和Xe靶原子产生的复杂的K-X射线Kα和Kβ主线、伴线和超伴线的跃迁能量和跃迁几率进行了理论计算,其中主线数据与参考文献进行了对比,符合得很好。我们进一步作出了不同组态下的能量几率柱状谱,以210e V半高全宽(FWHM)对每个组态下所有的可能的辐射跃迁能量和几率进行了高斯展宽,得到其高斯线型,进而确定出不同组态分别对应的平均跃迁能量和跃迁几率。此外,我们还对Kr和Xe靶原子伴线和超伴线的能移进行了研究,发现L壳层空穴数随能移呈线性变化关系,额外增加一个M壳层对Kα线能移没有影响,而对Kβ线能移影响显著,略微使能移偏大。最后,我们假定Kr和Xe原子Kα和Kβ主线、伴线和超伴线的不同组态产生的跃迁线的权重相同,然后再把主线和伴线的总几率相加乘以12.5倍之后与超伴线的总几率相加,得出了理论模拟光谱,与实验测得的光谱符合得非常好。2.基于多组态Dirac-Fock方法,同时考虑Breit相互作用和QED效应,对组态为K-m L-n M0(m=1,2;n=0-8)和K-m L-n M-1(m=1,2;n=0-2)的洞态Ar靶原子产生的K-X射线Kα和Kβ主线、伴线和超伴线的跃迁能量和跃迁几率进行了理论计算。以150e V半高全宽(FWHM)对每个组态下所有的可能的辐射跃迁能量和几率进行了高斯展宽,作出了不同组态下的能量几率柱状谱和高斯线型谱,并且给出不同组态分别对应的平均跃迁能量。基于给出的组态平均跃迁能量,我们对Ar靶原子伴线和超伴线的能移进行了研究,得出了与Kr和Xe相似的结果。希望这些结果能在未来的相关实验中得到证实。(本文来源于《西北师范大学》期刊2016-05-01)

冯丽丽[9](2016)在《离子碰撞氦原子单电离全微分截面的高电荷效应》一文中研究指出本文利用四体库仑波(4CW)模型介绍了离子碰撞氦原子(He)单电离的全微分截面(FDCS)的高电荷效应,并将FDCS分别与相应的实验数据、叁体扭曲波程函初态(3DW-EIS)和一阶玻恩近似的Hartree-Fock势(FBA-HF)理论进行比较。我们发现:对于3.6MeV/amu Au~(24+)和1Ge V/u U~(92+)碰撞氦原子,4CW在角度分布和相对大小上都定性的产生了实验数据。而3.6Me V/amu Au~(53+)的FDCS却没有显示出实验上独特的向前峰结构。表明,小微扰参数的高电荷效应很好的再现了实验的形状,而大微扰参数的高电荷效应却对FDCS有很大的影响。另外,介绍了在小动量情况下Au~(53+)碰撞氦原子全微分截面的各种散射振幅,得到对全微分截面造成影响是由于这些振幅的比例分配。此外还研究了影响FDCS的各种不同粒子之间的相互作用。(本文来源于《山西师范大学》期刊2016-04-10)

赖卓劲,陈德锋,潘霖庆,蒋晓涵,徐永亮[10](2015)在《电子碰撞激发氢原子和氦离子散射微分截面的计算(英文)》一文中研究指出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.(本文来源于《原子与分子物理学报》期刊2015年04期)

离子原子碰撞论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

重粒子碰撞过程广泛存在于天体物理和等离子体环境中,涉及的多体、多中心等问题,一直都是基础原子物理学研究的重要课题。在N~(5+)离子与He(1s~2)原子碰撞过程中,由实验和理论数据可知,在低能(E <1 keV/amu)区域内,单电子转移(SEC)

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

离子原子碰撞论文参考文献

[1].高俊文.离子-原子碰撞中的双电子过程及关联效应:原子轨道强耦合方法的发展及应用[D].中国工程物理研究院.2019

[2].王堃,屈一至.N~(5+)离子与He(1s~2)原子碰撞单电荷转移过程的理论研究[C].第七届全国计算原子与分子物理学术会议摘要集.2018

[3].洪许海,胡木宏,王锋,吴勇,王建国.离子-原子/分子碰撞过程的含时密度泛函理论研究[C].第七届全国计算原子与分子物理学术会议摘要集.2018

[4].邵曹杰.相对论能区离子-原子碰撞中的K壳双电离研究[D].兰州大学.2017

[5].王霞,马堃,蒋军,董晨钟.裸核离子与中性原子碰撞电离过程的理论研究[J].原子与分子物理学报.2016

[6].梁腾,马堃,武中文,张登红,董晨钟.Xe~(53+)离子与Xe原子碰撞过程中的辐射电子俘获和辐射退激发光谱的理论研究[J].物理学报.2016

[7].梁腾.高离化态氙离子与氙原子碰撞过程中辐射电子俘获和辐射退激发的理论研究[D].西北师范大学.2016

[8].陈曦.离子—原子高能碰撞引起的洞态靶原子X射线谱的理论研究[D].西北师范大学.2016

[9].冯丽丽.离子碰撞氦原子单电离全微分截面的高电荷效应[D].山西师范大学.2016

[10].赖卓劲,陈德锋,潘霖庆,蒋晓涵,徐永亮.电子碰撞激发氢原子和氦离子散射微分截面的计算(英文)[J].原子与分子物理学报.2015

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