平均場理論與點電荷近似法之電子碰撞游離比較研究

指導教授：黃克寧臺灣大學：應用物理所劉孟毅Liu, Meng-YiMeng-YiLiu2014-11-302018-06-282014-11-302018-06-282014http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/264155　　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。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.目錄摘要第一章　引言……………………………………………………………………1 第二章　電子碰撞游離過程之理論………………………………………………3 第一節電子碰撞游離過程的描述……………………………………………3 第二節初態及末態波函數…………………………………………………4 第三節電子碰撞游離散射截面……………………………………………5 第四節雙位能散射公式……………………………………………………6 第三章　電子碰撞游離擬類氫系統之平均場與點電荷近似理論………………8 第一節類氫離子之電子碰撞游離過程……………………………………8 1. 雙位能扭曲波近似法……………………………………………………9 2. 分波振福…………………………………………………………………11 第二節電子碰撞游離擬類氫離子系統之點電荷近似法……………………13 1. 雙位能扭曲波近似法……………………………………………………14 2. 分波振幅…………………………………………………………………15 第三節電子碰撞游離擬類氫離子系統之平均場近似法………………….17 1. 雙位能扭曲波近似法…………………………………………………18 2. 分波振幅………………………………………………………………19 第四章　電子碰撞游離擬類氦系統之平均場與點電荷近似理論……………21 第一節類氦離子之電子碰撞游離過程……………………………………21 1. 雙位能扭曲波近似法…………………………………………………21 2. 分波振幅………………………………………………………………23 第二節電子碰撞游離擬類氦離子系統之點電荷近似法…………………26 1. 雙位能扭曲波近似法……………………………………………………27 2. 分波振幅………………………………………………………………….28 第三節電子碰撞游離擬類氦離子系統之平均場近似法……………………31 1. 雙位能扭曲波近似法……………………………………………………32 2. 分波振幅…………………………………………………………………33 第五章　結果與討論 ……………………………………………………………36 第一節點電荷近似與平均場計算電子碰撞游離擬類氫系統的結果與比較…………………………………………………………………36 第二節點電荷近似與平均場計算電子碰撞游離擬類氫系統的結果與比較…………………………………………………………………38 第六章　結論與未來工作展望…………………………………………………39 第一節結論…………………………………………………………………….39 第二節未來工作展望…………………………………………………………40 參考資料…………………………………………………………………………..…41 附圖…………………………………………………………………………………43 附表…………………………………………………………………………………636418623 bytesapplication/pdf論文公開時間：2019/03/08論文使用權限：同意有償授權(權利金給回饋學校)點電荷近似法平均場理論電子碰撞游離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 Approximationsthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/264155/1/ntu-103-R00245014-1.pdf