跨玻尔速度能区Xe23+离子与Ne原子碰撞中的电子过程
2014-08-13丁宝卫于得洋卢荣春邵曹杰阮芳芳刘锦鹏赵永龙
原子能科学技术 2014年12期
丁宝卫,于得洋,卢荣春,邵曹杰,阮芳芳,刘锦鹏,赵永龙,景 龙
(1.兰州大学核科学与技术学院,甘肃兰州 730000;2.中国科学院近代物理研究所,甘肃兰州 730000)
高温存在于宇宙的诸多区域,如恒星、活动星系核、超新星的爆炸等。在非常高的温度条件下,即使重原子的电子也会被部分甚至全部剥离,所以许多物质以电离态的形式存在。但地球上很难找到这种自然的极端条件。为在实验室中开展相关的研究,人们发展了高电荷态离子源[1],如电子回旋共振离子源、电子束离子阱以及激光离子源。近年来,高电荷态离子与多电子原子或分子的碰撞是一非常活跃的研究领域,这些研究不仅有助于理解复杂的离子-原子碰撞过程、检验相关的理论模型,且对高温等离子体[2-3]、天体物理[4]及大气科学[5]等领域的研究具有重要意义。
通常,当入射离子速度vp远小于1个玻尔速度(a.u.)时,即vp《1a.u.时,俘获是主要过程,以至于其他过程可忽略;而当入射离子速度较高(vp》1a.u.)时,电离是主要过程。在这两个能区,对高电荷态离子与原子的碰撞过程研究相对较多[6-16]。为分析高电荷态离子与原子碰撞中的物理过程,提出了若干个理论模型或经验公式,如经典过垒模型[17]、拓展的经典过垒模型[18]、分子经典过垒模型[19]、Selberg等[9]发展的半经验公式等。然而,在跨玻尔速度能区,在某种程度上,俘获和电离均较重要,不能舍此顾彼,且反应道之间还存在较强的耦合,量子力学处理难度很大。在这一能区,已有的实验主要集中于He原子[20-21],对于较重的靶原子的研究还很缺乏。……
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