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)鍵問題之一,是維持等離子體離化平衡及能級平衡的主要動力學因為。這一領(lǐng)域的深入研究,將對天體物理、強光光學、原子與分子物理、等離子體物理、凝聚態(tài)物理、地球物理、熱力學統(tǒng)計物理學等基礎學科的發(fā)展起重要的推動作用,以及對武器物理、激光爆炸力學、慣性約束聚變、宇航技術(shù)材料科學、能源工程等應用學科中也具有重要的應用價值。本文就強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、電子溫度的問題。
　　 論文從慣性約束聚變著手,首先簡單介紹了電子離子碰撞的基本物理過程: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)過程,光電離和輻射復合過程,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,包括相對論效應和域值效應的內(nèi)殼層電子離子碰

3、撞電離截面的其它量子力學理論方法等。
　　 從電子離子碰撞電離截面出發(fā),計算了通過采用相對論電子離子碰撞的K殼層的電離截面理論,采用6k、ck為無量綱的Bethe參數(shù),計算了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。計算的碰撞電離截面結(jié)果和最近的文獻試驗數(shù)值和其它理論值符合得比較好,從而驗證了用n1殼層模型計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),計算的電子離子碰撞電離截面結(jié)果與測量的電子離子碰撞電離截面實驗結(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,計算過程中沒有考慮到精細結(jié)構(gòu)。計算過程中得到的原子基態(tài)的電子離子碰撞電離