Столкновительные процессы с участием тяжёлых многоэлектронных ионов при взаимодействии с нейтральными атомами
И.Ю. Толстихинаа,б,
В.П. Шевелькоа аФизический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект 53, Москва, 119991, Российская Федерация бМосковский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Институтский пер. 9, Долгопрудный, Московская обл., 141701, Российская Федерация
Представлен обзор экспериментальных данных и теоретических методов расчёта эффективных сечений перезарядки (захвата электронов) и обдирки (ионизации налетающего иона) с участием тяжёлых многоэлектронных ионов (типа Xeq+, Pbq+, Wq+, Uq+), сталкивающихся с нейтральными атомами (Н, Не, N, Ne, Аr, Кr, Хе) при энергиях E ≈ 10 кэВ/н — 10 ГэВ/н, т.е. от низких до релятивистских энергий. Такие процессы с изменением зарядового состояния происходят с большой вероятностью (полные сечения достигают в максимуме величин 10−14 — 10−16 см2), поэтому они существенно влияют на кинетику лабораторной и астрофизической плазмы и определяют времена жизни ионных пучков в ускорительных установках. Рассмотрены также многоэлектронные процессы перезарядки и обдирки, роль которых в случае столкновений сложных атомных систем возрастает, а вклад в полное сечение достигает 50% и более. Изучены влияние электронов внутренних оболочек сталкивающихся атомных систем и роль изотопического эффекта при перезарядке медленных ионов с энергией E ≈ 10 — 100 эВ/н на изотопах водорода Н, D и Т. Дано краткое описание соответствующих компьютерных программ для расчёта сечений перезарядки и обдирки сложных атомов и ионов в широком диапазоне энергий сталкивающихся частиц.
@article{Tolstikhina:2013,author = {И. Ю. Толстихина and В. П. Шевелько},title = {Столкновительные процессы с участием тяжёлых многоэлектронных ионов при взаимодействии с нейтральными атомами},publisher = {Успехи физических наук},year = {2013},journal = {Усп. физ. наук},volume = {183},number = {3},pages = {225-255},url = {https://ufn.ru/ru/articles/2013/3/a/},doi = {10.3367/UFNr.0183.201303a.0225}}
Поступила: 26 марта 2012, доработана: 19 апреля 2012, одобрена в печать: 18 мая 2012