质子碰撞氦原子单电离动力学关联及数值模拟

摘要

本文建立了能适当反映离子碰撞原子电离反应通道中的动力学关联理论模型。该模型的末通道由包含了入射粒子和剩余靶离子相互作用（PT相互作用）的连续关联波函数（CCW-PT）描述。CCW-PT函数部分地包括了敲出电子分别与入射粒子和靶离子的相对运动关联，这种关联相当于波动方程的耦合项。在电离全微分截面（FDCS）的层面上，三体动力学关联模型矩阵元的解析表达式通过末态CCW-PT函数和Born初态进行推导计算。另外，推广建立了四体动力学关联模型。利用动力学关联模型对75keV质子碰撞氦原子单电离FDCS进行了数值模拟计算。计算结果表明，理论公式中的级数展开式具有强烈的数值收敛性，并且分析了展开式中不同阶矩阵元相干叠加对FDCS的影响。我们的结果与实验数据以及其它理论模型计算结果之间的对比表明，动力学关联和PT相互作用在中能质子碰撞氦原子单电离中起着重要作用，特别是对于较大横向动量转移处的峰结构。此外，在四体模型框架下分别计算了质子-靶核、质子-敲出电子及质子-束缚电子独立的散射振幅及干涉和，分析讨论了它们对于FDCS峰结构的贡献。虽然理论和实验数据之间的对比整体上令人满意，但并不完美。这需要进行更多的理论和实验工作。

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Abstract

1 引言

1.1 离子碰撞原子电离的研究进展

1.2 本文研究内容

2 理论模型介绍

2.1 三体连续关联波CCW-PT模型

2.2 四体连续关联波CCW-PT模型

3 计算结果与分析

3.1 三体与四体CCW-PT模型的收敛性

3.2 三体CCW-PT模型的全微分截面FDCS

3.2.1 散射平面内三体CCW-PT全微分截面FDCS

3.2.2 垂直平面内三体CCW-PT全微分截面FDCS

3.3 三体模型中末态动力学关联和PT相互作用对FDCS的影响

3.3.1 散射平面内的末态动力学关联和PT相互作用

3.3.2 垂直平面内的末态动力学关联和PT相互作用

3.4 四体CCW-PT模型的全微分截面FDCS

3.4.1 散射平面内四体CCW-PT全微分截面FDCS

3.4.2 垂直平面内四体CCW-PT全微分截面FDCS

3.5 不同相互作用散射振幅对全微分截面的贡献

3.5.1 散射平面内散射振幅对全微分截面的贡献

3.5.2 垂直平面内散射振幅对全微分截面的贡献

4 结论和前景

参考文献

在学期间的研究成果