電子離子碰撞nl殼層電離截面的理論研究.pdf

1、電子-離子碰撞電離的電離截面及速率系數(shù)是高溫等離子體模擬與診斷的關(guān)鍵問(wèn)題之一,是維持等離子體離化平衡及能級(jí)平衡的主要?jiǎng)恿W(xué)因?yàn)?。這一領(lǐng)域的深入研究,將對(duì)天體物理、強(qiáng)光光學(xué)、原子與分子物理、等離子體物理、凝聚態(tài)物理、地球物理、熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展起重要的推動(dòng)作用,以及對(duì)武器物理、激光爆炸力學(xué)、慣性約束聚變、宇航技術(shù)材料科學(xué)、能源工程等應(yīng)用學(xué)科中也具有重要的應(yīng)用價(jià)值。本文就強(qiáng)激光打靶情況下激光慣性約束聚變物理關(guān)心的電子離子碰撞電

2、離截面開(kāi)展工作,即探討電子離子碰撞電離截面隨入射電子能量、電子溫度的問(wèn)題。
　　 論文從慣性約束聚變著手,首先簡(jiǎn)單介紹了電子離子碰撞的基本物理過(guò)程:直接碰撞電離和碰撞激發(fā)一自電離,電子離子碰撞激發(fā)和退激發(fā)過(guò)程,光電離和輻射復(fù)合過(guò)程,電子離子碰撞n1殼層電離截面的扭曲波玻恩交換近似理論計(jì)算方法,電子離子碰撞電離n1殼層截面的Lotz近似方法,內(nèi)殼層電子離子碰撞電離截面的Bethe理論方法,包括相對(duì)論效應(yīng)和域值效應(yīng)的內(nèi)殼層電子離子碰

3、撞電離截面的其它量子力學(xué)理論方法等。
　　 從電子離子碰撞電離截面出發(fā),計(jì)算了通過(guò)采用相對(duì)論電子離子碰撞的K殼層的電離截面理論,采用6k、ck為無(wú)量綱的Bethe參數(shù),計(jì)算了C,Al,Ca,Ti,Cu,Ge,Mo,Ag,Pb,Au的K殼層的電子離子碰撞截面,并分析了其隨入射電子能量的變化趨勢(shì)。計(jì)算的碰撞電離截面結(jié)果和最近的文獻(xiàn)試驗(yàn)數(shù)值和其它理論值符合得比較好,從而驗(yàn)證了用n1殼層模型計(jì)算原子的電子離子碰撞截面的合理性。
　

4、　 采用電子離子碰撞n1殼層電離截面Lotz近似方法,結(jié)合n1殼層模型,計(jì)算了入射電子能量在域值到1kev附近的自由原子基態(tài)的電子離子碰撞電離截面,不同殼層取不同常數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值a,b,和c,自由原子基態(tài)各子殼層取不同的束縛能(電離能),計(jì)算的電子離子碰撞電離截面結(jié)果與測(cè)量的電子離子碰撞電離截面實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比有20％的誤差,靠近域值附近的電子離子碰撞電離截面誤差要稍大,計(jì)算過(guò)程中沒(méi)有考慮到精細(xì)結(jié)構(gòu)。計(jì)算過(guò)程中得到的原子基態(tài)的電子離子碰撞電離