平均場理論與點電荷近似法之電子碰撞游離比較研究

Comparative Study of Electron-Impact Ionization with Mean-Field and Point-charge Approximations

劉孟毅(Meng-Yi Liu)

指導教授 ： 黃克寧

國立臺灣大學/理學院/應用物理所/碩士(2014年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2014.02781

摘要

本文以相對論性『雙位能扭曲波近似法』配合『平均場近似法』及『點電荷近似法』，探討電子碰撞游離過程，特別針對類鋰、類鈹、類硼、類鈉及類鎂離子做計算，將計算結果與實驗值及其他理論作一比較。
　　我們將計算入射電子能量從「1.05-20倍游離能」之間的『總散射游離截面』。
　　我們主要探討的是，以電子碰撞游離類氫、類氦離子的計算方法，加上『平均場近似法』及『點電荷近似法』來計算類鋰、類鈹、類硼、類鈉及類鎂離子，探討這兩種近似方法在不同類型離子及不同原子序下的適用性。
　　過程中所使用的電子碰撞游離類氫、類氦離子計算公式，完全經過嚴格的相對論性量子力學推導。
　　由結果發現，這兩種近似方法，隨著靶離子的原子序及帶電量增加，計算出的結果和實驗值符合得越好；而對類鋰和類鈹離子的系統，因為近似的程度較少，與實驗值做比較的狀況也較類硼、類鈉和類鎂離子系統為佳。

關鍵字

點電荷近似法 ； 平均場理論 ； 電子碰撞游離

並列摘要

The total cross sections of electron-impact ionization of lithium-like, beryllium-like, boron-like, sodium-like and magnesium-like ions are investigated through mean-field theory and point-charge approximation. And the comparisons to the results by some experiments and theories are presented.

並列關鍵字

point-charge approximation ； mean-field ； electron-impact

參考文獻

1. D. H. Crandall et al, Phys. Rev. A 34, 1757 (1986)

4. A. Riahi et al J. Phys. B 34 175 (2001)

5. R. A. Falk et al Phys. Rev. A 28, 91 (1983)

8. M. Duponchelle et al J. Phys. B 30, 729 (1997)

10. W. Lotz Z. Phys. 216, 241 (1968)