对原子(e,2e)反应的理论研究

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(e,2e)反应是指一个电子碰撞靶目标(原子、分子、固体),靶受到撞击,其束缚态的一个电子被电离,从而形成两个出射电子的反应过程。这是一个典型的三体问题,也是原子分子物理学领域研究中一个最基本的物理问题。本文研究和发展了扭曲波玻恩近似(DWBA)理论的极化修正模型,在原有考虑入射电子与原子极化势的DWBA理论基础上,考虑了出射的两个电子与末态离子之间的极化作用,并首次通过考虑出射双电子的关联效应建立了双电子关联离子极化势模型。同时,为了得到与实验结果更相符的绝对三重微分散射截面,本文在DWBA理论的基础上提出和发展了高阶的DWBA理论,首次应用连续态的扭曲波函数作为中间态处理高阶玻恩近似中的格林函数,很好地将DWBA模型中对靶态的近似和对碰撞过程的近似独立起来,从而在理论计算中能更好地分析(e,2e)反应的微观动力学反应过程。  本文利用改进后的DWBA方法计算了Ca、Ar、Kr等原子共面对称几何条件下(e,2e)反应的三重微分散射截面,并研究了入射电子对原子的极化、出射双电子对离子的极化以及关联出射双电子后离子的极化影响,计算结果与实验数据在一定范围内符合的比较好,证明出射后电子对剩余离子的极化是(e,2e)反应微观动力学过程中很重要的一部分。本文还应用高阶DWBA方法计算了Ar原子最外层电子(e,2e)反应的三重微分散射截面,入射电子能量为200eV,出射慢电子能量分别为10eV、15eV、20eV,出射快电子角度为-5°、-10°、-15°、-20°。本文的理论方法与传统的DWBA方法、B样条R矩阵方法(BSR)、二阶扭曲波玻恩近似-R矩阵(DWBA2-RM)等理论方法相比,计算结果与实验结果符合的更好。特别是在快电子散射角度较大(-15°、-20°)的几何情况,首次得到了与实验结果相符合的绝对散射截面,为计算大原子和大角度散射(e,2e)反应的绝对三重微分散射截面提供了一种新的有效方法。
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