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摘要

经典轨迹蒙特卡罗(CTMC)方法是研究离子-原子碰撞系统电荷交换过程的常用方法, 广泛应用于天体物理以及实验室等离子体环境下重粒子碰撞过程的研究. 本文利用四体碰撞模型(4-CTMC)研究了包括两个束缚电子的四体碰撞过程, 通过数值求解四体碰撞系统的哈密顿运动方程, 计算了高电荷态入射离子(Li ³⁺, Be ⁴⁺和O ⁷⁺)同氦原子在大能量范围的单、双电子电离和俘获截面. H ⁺+He碰撞截面的计算中, 在50—200 keV/amu的入射能区, 4-CTMC的结果几乎重复了实验结果. 在高电荷态入射情形下, 4-CTMC计算的单电子电离和俘获截面值相较于三体碰撞模型(3-CTMC)在100—500 keV/amu的入射能区内与实验符合更好. 尽管4-CTMC和3-CTMC忽略了电子关联, 均高估了双电子电离和俘获截面(与实验值相比), 但4-CTMC的结果更接近实验.

关键词:

Abstract

The classical trajectory Monte Carlo (CTMC) method is a common method to study the charge-transfer and impact-ionization cross sections for the collisions between ions and atoms, and the heavy particle collision in astrophysics and laboratory plasma environment. Here in this work, we use the 4-CTMC method to study a four-body collision process including two bound electrons, and the Hamiltonian equation of the four-body dynamic system is solved numerically. The single/double electron ionization and capture cross sections are calculated for collisions of high charge state ions (Li ³⁺, Be ⁴⁺and O ⁷⁺) with helium atom in a wide range of projectile energy. The calculation results show that the results from the 4-CTMC method and the experimental measurements are in better agreement in a projectile energy range of 50－200 keV/amu for proton-helium collision system. In addition, for incident ions with high charge state, the results calculated by the 4-CTMC method are in better agreement with the experimental measurements or other theoretical values in a projectile energy range of 100－500 keV/amu. Though the double ionization and capture cross sections calculated by 4-CTMC or 3-CTMC method are higher than the experimental results due to ignoring the electron correlation, the results from the 4-CTMC method are in better agreement with the experimental results.

Keywords:

作者及机构信息

1.
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3.
4.

通信作者:张晟,halifaxy@gmail.com; 李新霞,li_xx@usc.edu.cn

基金项目:国家自然科学基金(批准号: 11775108)资助的课题

Authors and contacts

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4.

Corresponding author:Zhang Sheng,halifaxy@gmail.com; Li Xin-Xia,li_xx@usc.edu.cn

Funds:Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11775108)

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参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
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反应类型		E_CB	E_DB	E_CA	E_DA
双电子激发	C和D被激发	< 0	< 0	≥ 0	≥ 0
双电子俘获	C和D被俘获	≥ 0	≥ 0	< 0	< 0
单电子俘获	C被俘获、D被激发	≥ 0	< 0	< 0	≥ 0
单电子俘获	D被俘获、C被激发	< 0	≥ 0	≥ 0	< 0
双电子电离	C和D被电离	≥ 0	≥ 0	≥ 0	≥ 0
单电子电离	C被电离、D被激发	≥ 0	< 0	≥ 0	≥ 0
单电子电离	D被电离、C被激发	< 0	≥ 0	≥ 0	≥ 0
转移电离	C被电离、D被俘获	≥ 0	≥ 0	≥ 0	< 0
转移电离	D被电离、C被俘获	≥ 0	≥ 0	< 0	≥ 0

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[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]

[1]	史路林, 程锐, 王昭, 曹世权, 杨杰, 周泽贤, 陈燕红, 王国东, 惠得轩, 金雪剑, 吴晓霞, 雷瑜, 王瑜玉, 苏茂根.近玻尔速度能区高电荷态离子与激光等离子体相互作用实验研究装置. 必威体育下载 , 2023, 72(13): 133401.doi:10.7498/aps.72.20230214
[2]	张大成, 葛韩星, 巴雨璐, 汶伟强, 张怡, 陈冬阳, 汪寒冰, 马新文.高电荷态离子阿秒激光光谱研究展望. 必威体育下载 , 2023, 72(19): 193201.doi:10.7498/aps.72.20230986
[3]	李国壮, 张晟, 焦志宏, 李新霞.基于4-CTMC方法的H+、Li3+、Be4+、O7+与He原子电荷交换过程的研究. 必威体育下载 , 2021, (): .doi:10.7498/aps.70.20211470
[4]	韩录会, 张崇宏, 张丽卿, 杨义涛, 宋银, 孙友梅.低速高电荷态重离子辐照的GaN晶体表面X射线光电子能谱研究. 必威体育下载 , 2010, 59(7): 4584-4590.doi:10.7498/aps.59.4584
[5]	邹贤容, 邵剑雄, 陈熙萌, 崔莹.高电荷态Ar17+离子在表面以下过程中发射X射线分支比及各分支能量的研究. 必威体育下载 , 2010, 59(9): 6064-6070.doi:10.7498/aps.59.6064
[6]	吕瑛, 陈熙萌, 曹柱荣, 吴卫东.低能高电荷态离子(4≤ q ≤7)与He碰撞中双俘获与转移电离的截面反转效应. 必威体育下载 , 2010, 59(6): 3892-3896.doi:10.7498/aps.59.3892
[7]	张丽卿, 张崇宏, 杨义涛, 姚存峰, 孙友梅, 李炳生, 赵志明, 宋书建.高电荷态离子126Xeq+引起GaN表面形貌变化研究. 必威体育下载 , 2009, 58(8): 5578-5584.doi:10.7498/aps.58.5578
[8]	徐忠锋, 刘丽莉, 赵永涛, 陈亮, 朱键, 王瑜玉, 肖国青.不同能量的高电荷态Ar12+离子辐照对Au纳米颗粒尺寸的影响. 必威体育下载 , 2009, 58(6): 3833-3838.doi:10.7498/aps.58.3833
[9]	刘玉文, 陈熙萌, 邵剑雄, 丁宝卫, 付宏斌, 崔莹, 张红强, 鲁彦霞, 高志民, 杜娟, 陈林, 孙光智, 尹永智, 于得洋, 蔡晓红.低电荷态离子原子碰撞过程中的转移电离机理的研究. 必威体育下载 , 2008, 57(5): 2913-2918.doi:10.7498/aps.57.2913
[10]	彭海波, 王铁山, 韩运成, 丁大杰, 徐鹤, 程锐, 赵永涛, 王瑜玉.高电荷态离子与Si(110)晶面碰撞的沟道效应研究. 必威体育下载 , 2008, 57(4): 2161-2164.doi:10.7498/aps.57.2161
[11]	王立, 张小安, 杨治虎, 陈熙萌, 张红强, 崔莹, 邵剑雄, 徐徐.高电荷态离子入射Al表面库仑势对靶原子特征谱线强度的影响. 必威体育下载 , 2008, 57(1): 137-142.doi:10.7498/aps.57.137
[12]	赵永涛, 肖国青, 徐忠锋, Abdul Qayyum, 王瑜玉, 张小安, 李福利, 詹文龙.高电荷态离子40Arq+与Si表面作用中的电子发射产额. 必威体育下载 , 2007, 56(10): 5734-5738.doi:10.7498/aps.56.5734
[13]	王瑜玉, 赵永涛, 肖国青, 房燕, 张小安, 王铁山, 王释伟, 彭海波.高电荷态离子207Pbq+(24≤q≤36)与Si(110)固体表面作用的电子发射研究. 必威体育下载 , 2006, 55(2): 673-676.doi:10.7498/aps.55.673
[14]	杨治虎, 宋张勇, 陈熙萌, 张小安, 张艳萍, 赵永涛, 崔莹, 张红强, 徐徐, 邵健雄, 于得洋, 蔡晓红.高电荷态离子Arq+与不同金属靶作用产生的X射线. 必威体育下载 , 2006, 55(5): 2221-2227.doi:10.7498/aps.55.2221
[15]	刘春雷, 何斌, 宁烨, 颜君, 王建国.Si2+离子与氢原子碰撞电离过程的CTMC计算. 必威体育下载 , 2005, 54(7): 3206-3212.doi:10.7498/aps.54.3206
[16]	曹柱荣, 蔡晓红, 于得洋, 杨　威, 卢荣春, 邵曹杰, 陈熙萌.高电荷态Xe离子与He原子碰撞中的电子转移过程研究. 必威体育下载 , 2004, 53(9): 2943-2946.doi:10.7498/aps.53.2943
[17]	赵永涛, 张小安, 李福利, 肖国青, 詹文龙, 杨治虎.高电荷态离子126Xeq+与Ti固体表面作用的激发光谱. 必威体育下载 , 2003, 52(11): 2768-2773.doi:10.7498/aps.52.2768
[18]	王友德, 杨治虎, 马新文, 刘惠萍, 赵孟春, 周嗣信, 刘占稳, 张文, 张雪珍, 郭晓虹, 潘广炎, 杨锋, 李大万.高电荷态N4+与Na原子碰撞过程中靶原子激发截面的测量. 必威体育下载 , 1996, 45(10): 1636-1640.doi:10.7498/aps.45.1636
[19]	王炎森, 潘立民, 黄发泱, 方渡飞, 汤家镛, 杨福家.铯离子/原子与金属表面电荷交换的计算. 必威体育下载 , 1994, 43(12): 1950-1956.doi:10.7498/aps.43.1950
[20]	潘广炎, 杨锋, 李大万, 刘占稳, 张文, 徐谦, 刘惠萍, 赵孟春.高电荷态离子N6+与He原子碰撞激发过程的实验研究. 必威体育下载 , 1992, 41(2): 228-232.doi:10.7498/aps.41.228

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