RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 4, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2018

 / 

Март

←  →

Обзоры актуальных проблем


Влияние атомных процессов на зарядовые состояния и фракции быстрых тяжёлых ионов при прохождении через газовые, твердотельные и плазменные мишени

 а, б,  а
а Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект 53, Москва, 119991, Российская Федерация
б Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Институтский пер. 9, Долгопрудный, Московская обл., 141701, Российская Федерация

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 Arq+, Кrq+, Pbq+, Wq+, Uq+) 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.

Текст pdf (1,1 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2017.02.038071
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

Поступила: 10 января 2017, доработана: 14 февраля 2017, 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

Список литературы (308) Статьи, ссылающиеся на эту (22) Похожие статьи (20) ↓

  1. И.Ю. Толстихина, В.П. Шевелько «Столкновительные процессы с участием тяжёлых многоэлектронных ионов при взаимодействии с нейтральными атомами» 183 225–255 (2013)
  2. И.Ю. Толстихина, В.П. Шевелько «Атомные процессы с участием многозарядных ионов» 193 1249–1283 (2023)
  3. В.Е. Фортов, Д. Хоффманн, Б.Ю. Шарков «Интенсивные ионные пучки для генерации экстремальных состояний вещества» 178 113–138 (2008)
  4. Ф.Ф. Комаров «Нано- и микроструктурирование твёрдых тел быстрыми тяжёлыми ионами» 187 465–504 (2017)
  5. Е.А. Соловьев «Неадиабатические переходы в атомных столкновениях» 157 437–476 (1989)
  6. Е.Е. Никитин, М.Я. Овчинникова «Интерференционные явления в атомном рассеянии» 104 379–412 (1971)
  7. С.В. Буланов, Я.Я. Вилкенс и др. «Лазерное ускорение ионов для адронной терапии» 184 1265–1298 (2014)
  8. М.И. Чибисов «Электронные процессы при медленном столкновении отрицательного и положительного атомных ионов» 172 3–29 (2002)
  9. В.С. Николаев «Захват и потеря электронов быстрыми ионами в атомных столкновениях» 85 679–720 (1965)
  10. Н.В. Федоренко «Ионизация при столкновениях ионов с атомами» 68 481–511 (1959)
  11. Г.В. Дедков «Межатомные потенциалы взаимодействия в радиационной физике» 165 919–953 (1995)
  12. В.В. Пархомчук, А.Н. Скринский «Электронное охлаждение — 35 лет развития» 170 473–493 (2000)
  13. Ф.Ф. Комаров «Дефектообразование и трекообразование в твердых телах при облучении ионами сверхвысоких энергий» 173 1287–1318 (2003)
  14. И.Ю. Скобелев, А.Я. Фаенов и др. «Спектры полых ионов в сверхплотной лазерной плазме» 182 49–75 (2012)
  15. Г.И. Будкер, А.Н. Скринский «Электронное охлаждение и новые возможности в физике элементарных частиц» 124 561–595 (1978)
  16. М.Ю. Кучиев, С.А. Шейнерман «Послестолкновительное взаимодействие в атомных процессах» 158 353–387 (1989)
  17. И.Л. Бейгман, Л.А. Вайнштейн, Р.А. Сюняев «Диэлектронная рекомбинация» 95 269–292 (1968)
  18. А.М. Митерев «Теоретические представления о формировании и эволюции треков заряженных частиц» 172 1131–1164 (2002)
  19. Г.Ф. Друкарев, В.Д. Объедков «Поляризационные явления в электронных и атомных столкновениях» 127 621–650 (1979)
  20. Я.М. Фогель «Образование отрицательных ионов при атомных столкновениях» 71 243–287 (1960)

Список формируется автоматически.
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение