用程函初態(tài)近似連續(xù)扭曲波方法研究重粒子碰撞電離.pdf

1、中國工程物理研究院碩士學位論文用程函初態(tài)近似連續(xù)扭曲波方法研究重粒子碰撞電離姓名：寧燁申請學位級別：碩士專業(yè)：理論物理指導教師：顏君;王建國20050501A b s t r a c tI o n —a t o m c o l l i s i o ni o n i z a t i o n p l a y sa ni m p o r t a n t r o l ei nb o m o f t h ef u n d a m e n t a

2、l p h y s i c sa n d p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n s ．I n t h i s t h e s i s ，a c o n t i n u u m - d i s t o r t e d - w a v e e i k o n a l —i n i t i a l —s t a t e( C D W - E I S ) a p p r o x i m a t i o

3、ni sd e v e l o p e d t os t u d y t h ec o l l i s i o ni o n i z a t i o np r o c e s s e s ，e s p e c i a l l yt oi n v e s t i g a t ei n t ot h ei o n i z a t i o nm e c h a n i s m s ．F i r s t l y , t h er e a c t

4、 i o nH e 2 + + H —+ H e 2 + + H + + e —i ss t u d i e d ．a(chǎn) n dt h et o t a l c r o s ss e c t i o nf o r t h ei n c i d e n te n e r g i e sf r o m3 0k e V ／ut o 2M e V ／u i sc a l c u l a t e d e da n dc o m p a r e dw

5、 i t ho t h e rt h e o r e t i c a l a n de x p e r i m e n t a lr e s u l t s ，M e a n w h i l e ，t h es i n g l e —a n dd o u b l e - d i f f e r e n t i a l c r o s ss e c t i o n sf o r t h e e l e c t r o ne n e r g

6、 i e sf r o m 0 ．2e V t o4 T ( T i st h ek i n e t i ce n e r g yo ft h ee l e c l x o nw h o s ev e l o c i t y i se q u a lt o t h a to f t h ep r o j e c t i l e ) a n dt h ee j e c t c d a n g l ef r o m0 。t o 1 8 0

7、。a r e c a l c u l a t e d ，a sw e l la st h e a v e r a g ee n e r g yo fe m i s s i o ne l e c t r o n sa sa f u n c t i o no f t h ep r o j e c t i l ee n e r g y ．W i t h t h eh e l po f t h ed o u b l ed i f f e r e

8、 n t i a lc r o s ss e c t i o n ，i o n i z a t i o nm e c h a n i s m s a r ed i s c u s s e di nd e t a i l s ．A t i e rf u r t h e rs t u d yo f t h e r e a c t i o nH e 2 + 十C —H e 2 + + C + + e ‘，i ti sf o u n d t h

9、 a te l e c t r o nc a p t u r et ot h e c o n t i n u u m ( E C C ) c o n t r i b u t e s t ot h et o t a l c r o s ss e c t i o nm o r e t h a nt h ee x p e c t a t i o nw h e n t h ep r o j e c t i l ev e l o c i t y

10、i sl o w e r t h a n t h ea v e r a g ev e l o c i t yv co f t h e b o u n d e l e c t r o n s ．H o w e v e r , t h i sr e s u l ti sc h a n g e d w h e n t h ev e l o c i t yi s l a r g e r t h a nv e ．O u re x p l a n

11、a t i o no ft h i s p h e n o m e n o ni s t h a t t h e c o n t r i b u t i o no fE C C i se f f e c t e db yt h e “v e l o c i t ym a t c h i n g ”b e t w e e n t h ep r o j e c t i l e a n d t h eb o u n de l e c t r

12、o n s ．T os t u d yt h ev a r i a t i o n o f t h e i o n i z a t i o nm e c h a n i s m sa c c o r d i n g t ot h ei o n i z a t i o nd e g r e eo f t h e t a r g e t ，w ec a l c u l a t et h ep r o c e s sH e 2 + + C q

13、 + 一H e 2 + + C ( q + 1 ’+ + e 一( q = 0 ．5 ) a n d ，p r e s e n tt h ed o u b l ed i f f e r e n t i a lc r o s ss e c t i o n s a t t h ee j e c t e da n g l eo f0 。o f t h el s 、2 ss u b —s h e l l s ．I nt h ew h o l e

14、c a l c u l a t e de n e r g y r a n g e ( 3 0k e V ／u ～1 0M e V ／u ) ，t h e c o n t r i b u t i o no fs o f t c o l l i s i o n ( S C ) a n db i n a r ye n c o u n t e r ( B E ) e n h a n c e sa c c o r d i n g t ot h e

15、i n c r e m e n to f t h ei o n i z a t i o nd e g r e e ．H o w e v e r , t h i si sn o t t h ec a s eo f E C C u n l e s st h ep r o j e c t i l ee n e r g yi sh i g h e rt h a n1M e V ／u ，o t h e r w i s e ，t h eE C Cd

16、 e c r e a s e s a s t h ei o n i z a t i o nd e g r e ei n c r e a s e s ．T h i sc a u s e ss o m e i n t e r e s t i n gc r o s s i n g so f c r o s ss e c t i o n s f o rt h e t a r g e t sw i md i f f e r e n ti o n

17、i z a t i o nd e g r e e s ．w h i c hc a na l s o b ee x p l a i n e db yt h ei d e ao f ‘v e l o c i t ym a t c h i n g ’．K e y w o r d s ：h e a v y —p a r t i c l e s - c o l l i s i o n i o n i z a t i o n ，i o n i z