复杂原子分子碰撞碎裂动力学研究

发布时间：2023-03-05 05:12

　　在过去的几十年中,原子分子的碰撞碎裂动力学吸引了大量理论和实验科学家的关注,许多开创性的成果被发表。然而这些工作主要局限于简单原子体系(如氢、氦、碱金属原子等)和简单分子体系(氢气、氧气、氮气、一氧化碳等),对于复杂的多电子原子和包含三个以及三个以上原子的分子体系,由于多体系统薛定谔方程无法精确求解,目前还缺乏可靠的理论来预测碰撞碎裂反应的截面信息以及解释碎裂过程物理机制。为此,我们需要发展新的理论方法和计算程序来解决这些问题。首先,针对复杂原子的电子碰撞电离碎裂过程,我们提出了一套处理碰撞后两个自由电子和一个离子之间三体关联作用的解决方案。我们将一阶扭曲波玻恩近似理论推广到了高阶,并着重考虑了出射过程中两个电子之间的关联作用(post-collision interaction)以及电子和原子/离子之间的极化作用。应用发展扭曲波方法,我们计算了入射电子能量分别为599.6 eV和200 eV时氖原子和氩原子的电子碰撞电离反应截面。相比之前的一阶扭曲波以及其他非微扰理论计算,我们的结果在截面形状和大小上都与实验结果符合得更好。我们的研究表明,基于量子微扰理论的高阶扭曲波方法也能给出高精...

【文章页数】：135 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 复杂原子分子碰撞碎裂动力学研究现状
        1.2.1 (e,2e)反应的研究现状
        1.2.2 分子碎裂动力学研究现状
    1.3 本章小结
第二章 复杂原子(e,2e)反应的理论研究
    2.1 引言
    2.2 碰撞基本理论和DWBA理论
        2.2.1 三重微分散射截面
        2.2.2 标准DWBA理论
        2.2.3 DWBA理论的数值计算
        2.2.4 DWBA理论适用性分析
    2.3 电子-电子关联(PCI)对(e,2e)反应绝对散射截面的影响
        2.3.1 PCI作用的修正模型
        2.3.2 PCI作用的精确处理
        2.3.3 PCI作用对Ne原子中能(e,2e)反应绝对散射截面的影响
        2.3.4 PCI作用对Ar原子中能(e,2e)反应绝对散射截面的影响
    2.4 电子-核的极化作用对(e,2e)反应绝对散射截面的影响
        2.4.1 精确的极化势模型
        2.4.2 修正的极化势模型
        2.4.3 电子-核的极化作用对Ar原子(e,2e)反应绝对散射截面的影响
    2.5 强场中原子非次序双电离中的电子-电子-离子关联
    2.6 本章小结
第三章 库伦爆炸碎裂动力学理论研究
    3.1 引言
    3.2 模拟方法及结构计算方法
        3.2.1 模拟流程图
        3.2.2 耦合簇单双激发方法
    3.3 稀有气体二聚体的库伦爆炸
    3.4 H₂Ar³⁺的三体库伦爆炸模拟
    3.5 N₂Ar³⁺的三体库伦爆炸模拟
        3.5.1 N2
2+的快速解离机制
        3.5.2 N₂Ar势能面和振动波函数计算
    3.6 ArCO³⁺的三体库伦爆炸模拟
        3.6.1 单体CO²⁺的解离机制
        3.6.2 团簇二聚体中CO²⁺的解离机制
        3.6.3 ArCO³⁺的两体碎裂模拟
        3.6.4 ArCO³⁺的三体碎裂模拟
        3.6.5 实验验证
        3.6.6 普适性推广
    3.7 本章小结
第四章 分子二聚体单边双电离态的碎裂动力学研究
    4.1 引言
    4.2 高激发单边双电离态计算方法
        4.2.1 组态相互作用方法
        4.2.2 组态空间的选择
        4.2.3 计算结果验证
    4.3 单边双电离态He²⁺- He的RCT反应
    4.4 单边双电离态Ar²⁺- N₂的碎裂机制研究
    4.5 N2
2+- Ar碎裂过程中的重离子转移现象
        4.5.1 N2
2+- Ar碎裂过程的理论研究
        4.5.2 N2
2+- Ar碎裂过程的中重离子转移的实验验证
        4.5.3 离子转移机制的普适性研究
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间完成的论文



本文编号：3755770