Представлен обзор экспериментальных данных и теоретических методов расчёта по исследованию атомных процессов с изменением зарядового состояния ионных пучков при прохождении через газовые, плазменные и твердотельные мишени. Основное внимание уделено процессам перезарядки и ионизации с участием тяжёлых многоэлектронных ионов (типа Ar^q+, Кr^q+, Pb^q+, W^q+, U^q+) при относительно больших и релятивистских энергиях E = 50 кэВ/нуклон — 10 ГэВ/нуклон, включая многоэлектронные процессы, приводящие к увеличению полных сечений на 50% и более. Большое место занимает рассмотрение тормозной способности вещества — основной величины, характеризующей потерю кинетической энергии ионов из-за взаимодействия с частицами вещества. Кратко рассмотрен вопрос о перезарядке тяжёлых ионов на атомах при медленных столкновениях E < 10 эВ/нуклон и роли возникающего при этих энергиях изотопического эффекта. Рассмотрены вопросы динамики формирования зарядовых фракций и равновесных зарядов ионных пучков при взаимодействии со средами на основе решения системы дифференциальных уравнений зарядового баланса, в том числе вопросы образования равновесных фракций и зарядов, равновесной толщины мишени, среднего заряда ионного пучка и т.д. Приведено краткое описание компьютерных программ ETACHA, GLOBAL, CHARGE, BREIT для расчёта зарядовых фракций как функции толщины мишени, а также рассмотрены некоторые приложения использования зарядовых фракций: при детектировании сверхтяжёлых элементов и решении задач лабораторной и астрофизической плазмы. Объяснение физических процессов и эффектов в работе проводится в терминах атомной физики с помощью столкновительных и радиационных характеристик тяжёлых многоэлектронных ионов при их взаимодействии с атомами, ионами, электронами и молекулами.

Ключевые слова: ион-атомные столкновения, эффективные сечения, зарядовые фракции, уравнения зарядового баланса, тормозная способность, перезарядка, обдирка PACS: 34.10.+x, 34.50.Fa, 34.70.+e (все) DOI: 10.3367/UFNr.2017.02.038071 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2018/3/b/ 000435395400002 2-s2.0-85042859797 2018PhyU...61..247T Цитата: Толстихина И Ю, Шевелько В П "Влияние атомных процессов на зарядовые состояния и фракции быстрых тяжёлых ионов при прохождении через газовые, твердотельные и плазменные мишени" УФН 188 267–300 (2018) BibTexBibNote ® (generic) BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks Русский English TY JOUR TI Влияние атомных процессов на зарядовые состояния и фракции быстрых тяжёлых ионов при прохождении через газовые, твердотельные и плазменные мишени AU Толстихина, И. Ю. AU Шевелько, В. П. PB Успехи физических наук PY 2018 JO Успехи физических наук JF Успехи физических наук JA Усп. физ. наук VL 188 IS 3 SP 267-300 UR https://ufn.ru/ru/articles/2018/3/b/ ER https://doi.org/10.3367/UFNr.2017.02.038071 Поступила: 10 января 2017, доработана: 14 февраля 2017, одобрена в печать: 15 февраля 2017 English citation: Tolstikhina I Yu, Shevelko V P “Influence of atomic processes on charge states and fractions of fast heavy ions passing through gaseous, solid, and plasma targets” Phys. Usp. 61 247–279 (2018); DOI: 10.3367/UFNe.2017.02.038071