Quantum chaos in multicharged ions and statistical approach to the calculation of electron-ion resonant radiative recombination
结果表明,开壳层多电荷原子离子在电离阈值附近的光谱和本征态是混沌的,这是由于Au^{24+}中多激发电子态($10^3 eV^{-1}$)的能级密度极高和组态混合很强的结果.这种复杂性使人们能够使用统计方法来分析系统。我们研究了轨道占据数和单粒子能量对系统激发能的依赖关系,并表明占据数可用Fermi-Dirac分布描述,同时还可以引入温度和化学势.费米-狄拉克温度接近于通过正则分布定义的温度。使用统计方法,我们估计了多电子共振态对Au^{25+}辐射捕获低能电子的贡献,并证明了这种机制完全解释了复合比直接辐射复合增强10^2倍,与最近的实验观察一致。
1999-03-24 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph
Relativistic, QED and nuclear effects in highly charged ions revealed by resonant electron-ion recombination in storage rings
少电子离子的双电子复合(DR)已发展成为高电荷离子的灵敏光谱工具。这是由于重离子储存环的电子束制备和离子束冷却技术的技术进步。最近的实验明确地证明,DR碰撞光谱已成为敏感的二阶QED和核效应。本文讨论了低能DR共振的高分辨光谱学、重类氢离子的KLL DR实验研究、DR共振的同位素位移测量以及利用DR测量二价离子超精细诱导衰变率的实验研究等方面的最新进展。
2008-08-15 physics.acc-ph physics.atom-ph
Dissociative recombination and low-energy inelastic electron collisions of the helium dimer ion
本文报道了海德堡重离子储存环(TSR)上氦二聚体离子解离复合(DR)的实验研究结果,观察到了相对能量从近零(热电子能量约10 meV)到40 eV的电子-离子碰撞中性产物。
2004-12-22 physics.atom-ph
Negative-continuum dielectronic recombination into excited states of highly-charged ions
在相对论一级微扰理论框架下,研究了在束缚电子-自由正电子对同时产生的情况下,自由电子到裸重核束缚态的复合过程.这一过程被称为“负连续双电子复合”,它不仅导致基态的形成,而且导致残留类氦离子的单激发态和双激发态激发态的形成。详细研究了这种激发态俘获对总截面和角微分截面的贡献。计算进行重组(最初)裸铀U $^{92+}$离子和广泛的碰撞能量。从这些计算中,我们发现几乎75%的总复合概率的增强,如果考虑到激发离子态。
2009-03-11 physics.atom-ph
Parity nonconservation in dielectronic recombination of multiply charged ions
讨论了Z>40的多电荷离子上极化电子双电子复合截面中宇称非守恒(PNC)不对称性。这种效应强烈增强的相反宇称的中间化合物离子的密切的双激发态。这种状态是已知的He类离子。然而,这些能级具有大的能量和大的辐射宽度,这阻碍了对PNC不对称性的观察。我们认为,更复杂的离子的偶然简并态可能更适合相应的实验。
2007-06-07 physics.atom-ph
Electron recombination with tungsten ions with open f-shells
我们计算了电子与靶离子W $^{q+}$,$q = 18$ - $25$的复合率,作为电子能量和电子温度的函数(即在麦克斯韦速度分布上积分的速率)。与W $^{18+}$、W $^{19+}$和W $^{20+}$的可用实验数据的比较被用作我们的计算的检验。我们对W $^{21+}$、W $^{22+}$、W $^{23+}$、W $^{24+}$和W $^{25+}$(实验数据不可用)的预测可用于热核反应堆等离子体建模。每个离子的温度依赖速率的结果与标准的解析表达式拟合,使其易于使用。所有这些离子都具有开放电子$f$ -壳层,并且具有混沌多电子复合共振的极其密集的光谱,与直接电子复合相比,其将复合速率提高了2-3个数量级。传统的双电子复合理论不能直接应用于这种情况。相反,我们发展了一个基于混沌本征态的统计理论。该理论描述了通过多激发电子化合物共振的多电子复合(双电子复合的扩展)。
2016-12-27 physics.atom-ph
Parity nonconservation in radiative recombination of electrons with heavy hydrogenlike ions
研究了电子与类氢重离子辐射复合的宇称不守恒效应。计算的复合成$2^1S_0$状态的氦类钍和钆,其中,由于近简并的相反的奇偶性$2^1S_0$和$2^3P_0$状态,效果强烈增强。两种可能的实验方案进行了研究。在第一种情况下,假设电子束是完全极化的,而类H离子是非极化的,并且没有检测到所发射的光子的极化。在第二种情况下,线性偏振的光子在非偏振电子和离子的实验中被检测到。相应的计算重组成$2^3P_0$状态。
2009-09-04 physics.atom-ph
Radiative recombination of twisted electrons with hydrogen-like heavy ions: Linear polarization of emitted photons
我们提出了一个理论研究的扭曲贝塞尔电子与最初的氢类(最后氦类)重离子的辐射复合。在我们的研究中,我们特别关注在电子捕获到地面$1s^2_{1/2}$离子态发射的X射线光子的线性偏振。特别强调的是放在如何影响这种极化的问题,如果入射的类氢离子本身的自旋极化。为了探索这样的“极化转移”,我们应用密度矩阵理论,并推导出斯托克斯参数的复合x射线的宏观电子和离子束之间的碰撞的现实情况。基于开发的一般方法的两个方案进行了讨论,在离子储存环的计划实验的兴趣。首先,我们展示了如何使用扭曲的电子可以授权的自旋极化离子束的诊断的已知方法,基于复合光的线性偏振的旋转。在第二种情况下,我们展示了如何与不均匀的强度和自旋模式的离子束的内部结构可以探测到的贝塞尔电子的捕获,携带不同的角动量值。
2021-08-24 physics.atom-ph
Electron-Ion Recombination Rate Coefficients and Photoionization Cross Sections for Astrophysically Abundant Elements IV. Relativistic calculations for C IV and C V for UV and X-ray modeling
利用相对论Breit-Pauli R矩阵方法计算了类氦离子和类锂离子光电离和复合的第一套完整的统一截面和速率系数。我们提出了总的,统一的(e +离子)复合速率系数(e + C VI -> C V)和(e + C V \longrightarrow C IV),包括精细结构。特定级别的重组率系数的n = 10的水平也首次获得,这些有很大的不同,从目前可用的近似速率。指出了复合级联系数在类氦离子K α发射的X射线谱模型中的应用。总重组率的总体不确定性不应超过10- 20%。在日冕近似下,用新的速率重新计算了碳的电离分数。目前(电子+离子)的复合速率系数进行比较,与几组可用的数据,包括以前的LS耦合结果,和“实验得出的”速率系数。相对论精细结构的作用,共振,辐射阻尼,和干涉效应的分辨率进行了讨论。复合率的两个一般特征被注意到:(i)非共振(辐射复合)峰为E,T -> 0,和(ii)高T共振(双电子复合)峰。
2000-06-07 astro-ph physics.atom-ph
Electron radiative recombination with a hydrogen-like ion
我们调查的结果,长期的研究过程中的辐射复合。本文采用严格的非相对论电子与类氢离子辐射复合理论,计算了具有麦克斯韦电子分布的等离子体中电子与类氢离子辐射复合的总截面、有效辐射、复合速率系数和发射系数。精确的结果进行了比较与众多已知的渐近和插值公式。我们提出的插值公式,确保在很宽的等离子体温度范围内的所有提到的量的一致近似。
2018-10-18 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Relativistic electron-ion recombination in the presence of an intense laser field
研究了强激光场中相对论电子与高电荷态离子的辐射复合。由入射电子的高能量及其与强激光场的强耦合引起的各种相对论效应在发射的$γ$光子的光谱中清楚地表现出来。
2009-06-29 physics.atom-ph physics.gen-ph
Parity nonconservation effect in the dielectronic recombination of polarized electrons with heavy He-like ions
研究了极化电子与重类氦离子双电子复合到类锂离子双激发态$((1s 2p_{1/2})_{0} nκ)_{1/2}$和$\left(\left(1s 2s\right)_{0} nκ\right)_{1/2}$的宇称不守恒效应。我们确定的核电荷数$Z$,这些相反的宇称水平接近交叉,因此,PNC效应将显着增强。对量子数$n \geq 4$和$κ= \pm 1$进行计算。
2013-12-11 physics.atom-ph
Universal temperature dependence of the ion-neutral-neutral three-body recombination rate
基于超球坐标的经典方法,导出了离子-中性-中性三体复合率的第一性原理公式:A $^+$ + A + A $\rightarrow$ $\text{A}_2^+$ + A,它是由原子的质量及其极化率表示的.我们的方法的鲁棒性和预测能力进行了检查,与稀有气体三体复合的实验数据以及以前的理论框架,需要一个或两个原子依赖的拟合参数进行比较。因此,我们的方法是通用的,适用于任何离子-原子-原子系统。
2018-10-04 physics.atom-ph physics.chem-ph
Relativistic fine structure and resonance effects in electron-ion recombination and excitation of (e + C IV)
报道了(e + C IV)的统一电子复合过程的相对论密耦合计算,包括非共振复合和共振复合过程,辐射复合和双电子复合(RR和DR).理论统一的结果与离子储存环(Mannervik等人)的两个最近的实验的详细比较。[1]和Schippers等。[2])在整个测量的能量区域2s -2 p中与2 pn 1共振显示出非常好的一致性。结果基准理论和实验的不确定性约为15%,并表明,共振和背景截面不是一个独立的RR和DR贡献的非相干总和。在2 Po_(1/2,3/2)精细结构阈值处,DR截面的极限值(n ->无穷大)与电子碰撞激发(EIE)的极限值相对应。并将近阈值2s 2S_(1/2)-2 p2Po_(1/2,3/2)EIE截面与最近的实验结果进行了比较。所证明的阈值精细结构和共振效应在正离子的激发和复合中具有普遍的重要性。
2001-08-28 astro-ph physics.atom-ph
Self-consistent ab initio calculations for photoionization and electron-ion recombination using the R-matrix method
大多数天体物理等离子体都需要电离和复合之间的平衡。我们提出了新的结果,从强大的R-矩阵方法,在从头计算的方式产生:(I)使用相同波函数展开的自洽光电离和复合截面,(II)在所有感兴趣的温度下统一的电子离子复合速率,包括非共振和共振过程,辐射和双电子复合(RR和DR),和(III)水平特定的复合率为许多激发原子水平。RR和DR过程不能独立测量或观察。与简单(但计算容易)近似的缺点相比,非物理地用不同的方法分别处理RR和DR,强调在小能量范围内选定离子的边际效应,R-矩阵方法自然而完整地解释了所有原子系统的电子离子复合。光电离和复合截面与同步辐射源和离子储存环的最先进的实验进行了比较。理论和实验之间的总体一致性在10- 20%之内。对于光电离的比较不仅包括基态,而且亚稳态,具有高分辨率的共振结构。因此,最近的实验支持了不透明度项目(OP),铁项目(IP)和使用R-矩阵方法的相关工作下计算的大量光电离数据的估计精度。
2002-07-10 astro-ph physics.atom-ph
General expression for the dielectronic recombination cross section of polarized ions with polarized electrons
本文用通常的原子理论方法导出了极化电子和极化离子双电子复合微分截面的一般表达式,并以球张量的多重展开形式表示。通过推导非极化和极化离子和电子情况下DR辐射角分布的不对称性参数,概述了适用于具体实验条件的一般表达式的应用方法。
2005-04-18 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Sub-barrier peaks in atom-atom-ion three-body recombination
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg(弗赖堡大学);Universität Stuttgart(斯图加特大学);University of Warsaw(华沙大学)
本文构建两步林德曼型模型,揭示原子-原子-离子三体复合中高分波通道的三体复合截面可在远低于离心势垒处出现峰值,该效应可在现有混合实验中观测,为表征原子-离子费什巴赫共振提供新途径。
2026-09-04 physics.atom-ph
Electron-Ion Recombination Rate Coefficients and Photoionization Cross Sections for Astrophysically Abundant Elements VI. Ni II
我们提出了第一个详细的从头计算量子力学计算的总的和特定状态的复合速率系数为e + Ni III --> Ni II。这些速率是使用一个统一的治疗总的电子-离子复合,治疗的非共振辐射复合和共振双电子复合在一个自洽的统一的方式在紧耦合近似。大规模计算是使用49态波函数展开进行的,该波函数展开来自核心组态3d^8、3d^74s和3d^64p,允许包含显著的偶极允许核心跃迁。这些对Ni II复合率的广泛计算需要Cray T90上数百个CPU小时。总复合速率系数提供了一个广泛的温度范围。给出了532个束缚态的二重态和四重态的复合率,以及相应的光电离截面,使核心处于基态。目前的总复合率系数与天体物理模型中目前使用的数据有很大的不同。
2001-02-12 astro-ph physics.atom-ph
Self-Consistent R-matrix Approach To Photoionization And Unified Electron-Ion Recombination
本文提出了一种用R-矩阵方法计算电子-离子复合的统一方案,它把辐射复合和双电子复合(RR和DR)的处理方法合并起来。从头算耦合通道的方法统一了共振和非共振现象,并使一个一般的和自洽的处理光电离和电子-离子复合采用idential波函数展开。细致平衡考虑了由于截面中的共振而引起的干扰效应,该干扰效应是针对大量的在扩展的能量区域上的重组(e+离子)束缚能级明确计算的。Bell和Seaton的DR理论适用于低于串联极限的高n共振。R矩阵方法用于(A)(e+离子)束缚能级的部分和全部光电离和光复合截面,以及(B)DR和(e+离子)散射截面。在Breit-Pauli近似中考虑了相对论效应和精细结构。必要时可考虑辐射阻尼等效应。未填充的复合截面与离子储存环上的测量结果非常一致,约为10- 20%。除了高精度外,该方法的优点还在于:(1)可以得到总的和能级特定的截面和速率系数;(2)可以在实验室和天体物理等离子体中具有实际意义的整个温度范围内得到任何给定原子或离子的单一(e+离子)复合速率系数;已经计算了超过50种原子和离子的综合数据集。选定的数据为铁离子。
2003-10-21 astro-ph physics.atom-ph
Parity nonconservation effect in resonance recombination of polarized electrons with heavy hydrogenlike ions
研究了极化电子与重类氢离子在与相应的类氦离子双激发态共振情况下复合的宇称不守恒效应。假设在相对于入射电子动量的给定角度处检测到能量对应于双激发态到$2^1S_0$或$2^3P_0$态的单光子衰减的光子。对类氦钍($Z = 90$)和钆($Z = 64$)进行了计算,其中$2^1S_0$和$2^3P_0$能级接近交叉,因此PNC效应强烈增强。
2011-09-04 physics.atom-ph
Photoionization and Recombination
本文描述了光电离和(e +离子)复合的理论自洽计算。一个相同的本征函数展开的离子采用耦合通道计算这两个过程,从而确保一致准确的截面和率在从头算的方式。电子+离子复合的理论处理将非共振复合(“辐射复合”)和共振复合(“双电子复合”)过程都包含在一个统一的方案中。除了总的,统一的复合率,水平特定的复合率和光电离截面获得了大量的原子水平。无论是相对论Breit-Pauli,和非相对论LS耦合,计算进行了密切耦合近似使用R-矩阵方法。虽然计算是计算密集型的,但它们几乎产生了天体物理光电离模型所需的所有光电离和复合参数,其精度比迄今为止可能的精度更高,与实验可用数据(包括“实验导出的DR率”)相比,估计约为10- 20%。超过40种原子和离子的电子结果。光电离和复合的He,和Li类C和Fe的X射线建模描述。统一的方法产生的总的和完整的(电子+离子)的复合速率系数,否则不能得到理论或实验。“temp”23行,1524个字符
2000-03-27 astro-ph physics.atom-ph
Recombination of open-f-shell tungsten ions
我们回顾了实验和理论的努力,旨在详细了解电子与高电荷的钨离子的复合,其特征在于一个开放的4f子壳层。在类似ITER的托卡马克实验中,高电荷钨作为等离子体污染物出现,在那里它作为不必要的冷却剂。在等离子体中的电荷态种群的建模需要可靠的热速率系数的电荷变化的电子碰撞。具有开放4f子壳层的中等电荷钨物种的电子复合特别具有挑战性,难以可靠地计算。已经进行了多环实验,在高能量分辨率和良好理解的系统学产生的复合速率系数。显着的偏差相比,简化,但普遍的,计算模型已被发现。一类新的从头算数值计算已经开发,提供了可靠的预测这些离子的总等离子体复合速率系数。
2017-02-11 physics.atom-ph
Universal four-boson system: dimer-atom-atom Efimov effect and recombination reactions
本文介绍了四玻色子共振相互作用系统的最新理论进展。四粒子跃迁算子的动量空间散射方程。确定了近似二聚体-原子-原子结构的不稳定四聚体的性质。此外,我们还研究了四玻色子系统中的三团和四团复合过程。
2013-01-09 physics.atom-ph
Energy scaling of cold atom-atom-ion three-body recombination
我们研究了Ba $^+$ + Rb + Rb在mK机制下的三体复合,其中单个$^{138}$ Ba $^{+}$离子在Paul阱中被浸没到超冷的$^{87}$ Rb原子云中.我们测量的三体速率系数$k_3$的能量依赖性和比较的结果的理论预测,$k_3 \propto E_{\textrm{col}}^{-3/4}$其中$E_{\textrm{col}}$是碰撞能量。我们发现协议,如果我们假设,非热离子的能量分布是由至少两个不同的微动引起的能量尺度。此外,使用经典的轨迹计算,我们预测如何形成的分子的结合能与碰撞能量的比例。我们的研究为离子浸入超冷原子云中的动力学提供了新的见解,并为以s波机制为目标的原子-离子实验提供了重要的前景。
2016-03-21 physics.atom-ph
Two-center dielectronic recombination
在相邻原子的存在下,电子-离子复合可以通过激发原子中的电子共振地进行,随后通过辐射衰变弛豫。结果表明,这两个中心的双电子过程可以在很大程度上占主导地位的单中心辐射复合在几个纳米的核间距离大。预测过程的相关性通过使用水溶解的碱金属阳离子和温暖的致密物质的例子证明。
2010-03-31 physics.atom-ph
Electron-ion recombination measurements motivated by AGN X-ray absorption features: Fe XIV forming Fe XIII
最近的光谱模型的活动星系核(AGN)表明,建议的电子-离子复合速率系数的铁离子部分填充的M-壳层是不正确的温度范围内,这些离子形成的光电离等离子体。我们已经在实验上研究了Fe XIV形成Fe XIII的情况。在海德堡重离子储存环TSR上,采用电子-离子合并束方法测量了复合速率系数。测量的0-260 eV的能量范围包括与Fe XIV 1 s2 2s 2 2 p6 3s 2 3 p母离子的M壳层内的3 p 1/2 -> 3 p 3/2、3s -> 3 p、3 p-> 3d和3s -> 3d核心激发相关的所有双电子复合(DR)1 s2 2s 2 2 p6 3l 3l“3l”“nl”共振。该范围还包括与3s -> 4l“和3 p-> 4l”核心激发相关联的1 s2 2s 2 2 p6 3l 3l“4l”nl“共振。我们发现,在2- 14 eV的温度范围内,Fe XIV有望在光电离等离子体中形成,Fe XIV的复合速率系数比以前的计算值大几个数量级。
2006-03-14 astro-ph physics.atom-ph
Dielectronic recombination of xenonlike tungsten ions
在重离子储存环上,实验研究了类氙W ~(20)+形成W ~(19)+的双电子复合。本文用合并束方法计算了电子-离子复合的绝对速率系数。即使在最低的实验能量下,测得的速率系数也由强DR共振主导。在W20+的丰度分数预期在聚变等离子体中达到峰值的等离子体温度下,实验得出的等离子体复合速率系数比目前用于聚变等离子体建模的理论计算的速率系数大4倍以上。这种差异的最大部分源于最有可能在DR与W20+([Kr] 4d 10 4f 8)离子核心的精细结构激发的理论计算中的忽视。
2011-01-04 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Theoretical study of dissociative recombination and vibrational excitation of the BF$_2^+$ ion by an electron impact
本文结合正则模式近似与UK R-matrix方法,计算了BF$_2^+$离子的解离复合和电子碰撞振动激发截面,并给出了10-3000 K范围内的热平均速率系数。
2024-05-02 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Universal three-body recombination via resonant d-wave interactions
对于三个全同玻色子通过短程力相互作用的系统,当其中两个原子将要形成两体s波二聚体时,存在无限多个三体束缚态。这就是著名的Efimov效应。这些三体态(Efimov态)被发现是普遍的超冷原子气体和最低的Efimov态跨越三体分裂阈值时,s波两体散射长度为$a \approx -9.73 r_{\rm vdW}$,$r_{\rm vdW}$是范德华长度。这篇文章的重点是这个Efimov场景的一个广义版本,其中两个原子即将形成一个两体d波二聚体,这导致了强的d波相互作用。在最近的一篇论文[B。Gao,Phys. Rev. A. { \bf 62},050702(R)(2000)],Bo Gao预测对于宽共振,d波二聚体总是在$a \approx 0.956 r_{\rm vdW}$附近形成。在这里,我们发现,一个单一的通用三体状态与d波二聚体也形成附近的三体分裂阈值在$a \approx 1.09 r_{\rm vdW}$和它的签名可以通过增强的三体复合。对理解复合动力学至关重要的三体有效势曲线也进行了计算和分析。提出了一种改进的计算耦合、有效势曲线和复合速率系数的方法。
2012-11-25 physics.atom-ph quant-ph
Ion-atom-atom three-body recombination in cold hydrogen and deuterium plasmas
基于超球坐标下的经典轨道计算,对氢、氘等离子体中离子-原子-原子三体复合过程进行了详细的研究。我们的结果,由于长程电荷诱导偶极相互作用的主导作用,表明H $_2^+$和D $_2^+$的情况下,氢和氘等离子体的主要反应产物,分别。此外,当碰撞能超过分子离子的离解能时,我们发现一个更陡的能量依赖反应速率,从而进入一个新的以短程相互作用为主的动力学区域.
2022-07-12 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Recombination of W18+ ions with electrons: Absolute rate coefficients from a storage-ring experiment and from theoretical calculations
我们提出了新的实验测量和理论计算的电子-离子复合的W $^{18+}$([Kr] $4d^{10}$ $4f^{10}$)形成W $^{17+}$的速率系数。在低电子-离子碰撞能量下,合并束速率系数由强的、相互重叠的复合共振主导。在聚变等离子体中W $^{18+}$的丰度分数预计达到峰值的温度范围内,实验得出的麦克斯韦复合速率系数比目前推荐用于等离子体建模的大5至10倍。所研究的开放式$4f$体系的原子结构的复杂性使得理论计算极其苛刻。然而,新的Breit-Wigner分区双电子复合计算的结果与实验结果相当吻合。这也给了信心的能力,理论产生足够准确的原子数据的等离子体建模的其他复杂的离子。
2014-09-08 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Recombination of H3+ Ions in the Afterglow of a He-Ar-H2 Plasma
本文研究了氦低温等离子体中H3+与电子的相互作用。在260 K时,等离子体复合速率分别由两体过程H3+ + e和三体过程H3+ + e + He驱动,速率系数分别为7.5 × 10 - 8 cm ~ 3/s和2.8 × 10 - 25 cm ~ 6/s。两体速率系数与储存环实验和理论计算的结果符合得很好。我们认为,三体复合涉及形成高激发里德堡中性H3,然后与He的l-或m-变化碰撞。等离子体电子光谱表明存在H3。
2007-10-11 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Electron-ion collision spectroscopy at the CRYRING@ESR electron cooler
本文介绍CRYRING@ESR电子冷却器上的电子-离子碰撞光谱学装置与数据分析方法,并给出铍样铅离子复合的首批结果,其中非共振复合速率增强因子为3.5,共振复合与移动340 meV的理论结果高度一致。
2025-02-24 physics.atom-ph
Parity nonconservation in electron recombination of multiply charged ions
讨论了极化电子在类氢离子与$Z \lesssim 60$的KLL双电子复合截面中宇称不守恒的不对称性。由于类氦离子中宇称相反的双激发$2l2l'$态的近简并性,这种效应被强烈地增强。对于具有$Z \sim 30$的离子,不对称性为$10^{-9}$的量级。对于$Z \approx 48$,发生能级交叉,导致$\pm 5\times 10^{-9}$的PNC不对称性,其比原子中的弱相互作用的基本强度大$10^8$倍。
2009-09-01 hep-ph physics.atom-ph
Temperature dependence of binary and ternary recombination of H3+ ions with electron
我们研究了二进制和最近发现的三元氦辅助复合过程中的H 3+离子与电子在低温余辉等离子体。实验是在氦缓冲气体中的余辉等离子体的宽范围的压力和温度下进行的。在77 K ~ 330 K温度范围内观察到了二元复合和氦辅助三元复合,并提取了相应的复合速率系数。我们将观察到的三元复合描述为两步机制:首先,在电子-H3+碰撞中形成旋转激发的长寿命中性分子H3*。第二,H3* 分子与氦原子碰撞,导致形成具有高轨道动量的非常长寿命的里德伯态。我们目前的计算寿命的H3* 和对位和邻位-H3+的三元复合速率系数。计算表明,在低于300 K的温度下,邻位和对位H3+的三元复合速率系数有很大的差别。测量的二元和三元速率系数与计算值相当吻合。
2009-03-09 physics.atom-ph physics.plasm-ph
The role of inner-shell excitations in electron recombination with multiply charged complex ions
本文综述了在多电荷络合离子Au $^{q+}$(q=49-52)和Pb $^{53+}$的电子复合研究中的内壳层激发现象。发现内壳层激发在低能电子复合中起着重要的作用。考虑到这些内壳层激发,我们计算了能量平均俘获截面。计算得到的双电子速率系数与实验结果符合得很好。我们发现,从内壳层的贡献提高了重组率的一个数量级。我们还尝试识别在Au $^{50+}$和Pb $^{53+}$中实验观察到的共振。对Au $^{52+}$的速率增强进行了预测,发现了双激发态和复多重激发态之间的组态混合。通过对本征态分量的统计分析,我们估计了其扩展宽度约为0.85a.u。其限定了发生强混合的能量范围。
2004-01-29 physics.atom-ph
Renner-Teller effects in HCO+ dissociative recombination
HCO+离子的解离复合过程的理论描述表明,电子和振动自由度之间的非绝热Renner-Teller耦合起着重要的作用。这一发现与最近对另一种闭壳分子H3+离子的这一过程的研究一致,其中Jahn-Teller偶联显示出产生相对较高的速率。这里获得的HCO+的解离复合的截面表现出令人鼓舞的协议与合并束实验。
2006-06-26 physics.atom-ph
Electron recombination with multicharged ions via chaotic many-electron states
我们表明,一个密集的频谱混沌多激发本征态可以发挥重要作用,在碰撞过程中涉及多电子多电荷离子。基于本征态的混沌特性的统计理论使人们能够获得有关的能量平均截面的总和在单电子轨道。我们对Au $^{25+}$的低能电子复合的计算表明,共振过程比直接辐射复合强200倍,这解释了Hoffknecht { \em et al.} [J. Phys. B { \bf 31},2415(1998)]。
2001-06-12 cond-mat.mes-hall nlin.CD nucl-th
Direct three body dynamics govern ion atom recombination and barrierless termolecular reactions
Stony Brook University(石溪大学);Max-Born-Institut(马克斯·玻恩研究所)
本文通过经典轨迹计算揭示直接三体动力学主导无能垒三分子反应,推翻传统理论,为大气化学、等离子体物理和超冷化学提供新框架。
2026-04-03 physics.atom-ph physics.comp-ph
Low-Energy (<10 keV) Electron Ionization and Recombination Model for a Liquid Argon Detector
详细了解稀有液体探测器的电离过程,对于它们在诸如寻找暗物质和相干弹性中微子-核散射等应用中的应用是重要的。稀有液体探测器对低能电离事件的响应目前还知之甚少。我们描述了一种新的模拟工具,它预测了电子能量沉积(E <10 keV)在液态Ar中的电离产额,包括产额对外加电漂移场的依赖性。用新模型计算了$^{37}$ Ar β衰变和$^{55}$ Fe X射线在液氩探测器中产生的电离信号。
2014-03-14 physics.atom-ph physics.ins-det
Resonance strengths for KLL dielectronic recombination of highly charged mercury ions and improved empirical $\boldsymbol{Z}$-scaling law
理论和实验共振强度KLL双电子复合(DR)成He,Li,Be,和B类汞离子,根据状态分辨DR X射线光谱记录在海德堡电子束离子阱。DR共振强度通过将它们归一化为同时记录的辐射复合信号来实验性地提取。结果进行比较,国家的最先进的原子计算,包括相对论电子-电子相关和配置混合效应。结合目前的数据与其他现有的,我们推导出一个改进的半经验$Z$的DR共振强度作为一个函数的原子序数的标度律,考虑到高阶相对论修正,这是特别相关的重高电荷离子。
2018-12-12 astro-ph.HE physics.atom-ph physics.plasm-ph
Lowest order thermal correction to the hydrogen recombination cross section in presence of blackbody radiation
本文基于量子电动力学微扰理论,研究了黑体辐射下氢原子复合与电离截面的最低阶热修正,并讨论了其在实验室及天体物理温度范围内的效应。
2021-08-30 astro-ph.CO physics.atom-ph
Investigation of fluorescence radiation following radiative recombination of ions and electrons
本文用原子理论方法导出了极化电子和极化离子光复合荧光双微分截面的一般表达式,并以球面张量的多重展开形式表示。通过推导非极化离子和电子情况下的脉冲重复频率辐射角分布的不对称性参数,概述了适用于具体实验条件的一般表达式的应用方法。这个参数是计算类氦离子和裸核。给出了脉冲重复频率辐射角分布的非对称性参数与自由电子能量的关系。
2005-04-15 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Electron-ion Recombination of Fe X forming Fe IX and of Fe XI forming Fe X: Laboratory Measurements and Theoretical Calculations
我们在海德堡TSR重离子储存环上用合并束测量了Fe $^{9+}$形成Fe $^{8+}$和Fe $^{10+}$形成Fe $^{9+}$的电子离子复合。给出了相对能量从0到75 eV的合并束复合速率系数(MBRRC)的测量结果,涵盖了光谱物种Fe X和Fe XI中与3s-> 3 p和3 p->3d芯跃迁相关的所有双电子复合(DR)共振。我们比较我们的实验结果多配置Breit-Pauli(MCBP)计算,发现显着差异。从测量的MBRRC中,我们提取了DR贡献,并将其转换为温度为10^2至10^7 K的天体物理等离子体的等离子体复合速率系数(PRRC)。这跨越了每个离子在光致电离或碰撞电离等离子体中形成的机制。对于这两种温度制度的实验不确定度为25%,在90%的置信水平。以前推荐的DR数据严重低估了光致电离气体相关温度下的速率系数。在与光电离气体相关的温度下,我们发现我们的实验结果与MCBP理论一致。在较高的温度相关的碰撞电离气体,MCBP计算产生的Fe XI DR率系数,这是显着大于实验得出的。我们提出了参数化适合我们的实验推导的DR PRRC。
2009-04-01 astro-ph.GA physics.atom-ph
Dissociative recombination of CH$^+$ molecular ion induced by very low energy electrons
我们用多通道量子亏损理论计算了CH $^+$分子在其最低振动能级$v_i^+ = 0$与入射能量低于$0.2$ eV的电子的解离复合截面和速率系数。我们集中在$2$ $^2Π$状态的贡献,这是在低碰撞能量的主要解离复合途径。最后的截面是通过对相应的初始转动态$(N_i^+ = 0,\dots,10)$按$300$ K Boltzmann分布进行平均得到的,并且对不同的初始转动态和几百K的电子温度计算了Maxwell各向同性的解离复合速率系数.我们的研究结果进行了比较存储环测量。
2022-03-07 astro-ph.IM physics.atom-ph physics.plasm-ph
Universal threshold law for ion-neutral-neutral three-body recombination
一个非常新的方法用于三体碰撞的经典轨迹计算[J. Pérez-Ríos,S. Ragole,J. Wang和C. H. Greene,J. Chem. Phys. { \bf 140},044307(2014)]已被应用于描述低能碰撞的离子-中性-中性三元过程:0.1 mK - 10 mK。其结果是,一个阈值法律的三体复合截面得到证实,实验和数值。推导出的阈值法预测形成弱结合的二聚体,具有可比的碰撞伙伴的碰撞能量的结合能。在这个低能量范围内,该分析预测,分子离子应占主导地位的分子中性的大多数产品形成。
2015-06-08 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.atom-ph
A general theoretical description of N-body recombination
用一般S矩阵元导出了描述N粒子复合的截面和事件率常数的公式。我们的结果立即产生了N玻色子复合的广义Wigner阈值标度。一个半解析公式封装的整体缩放与能量和散射长度,以及共振修改的存在下,平均N-体状态附近的阈值碰撞能量的入口通道。然后,我们将我们的模型的情况下,四玻色子重组成一个Efimov三聚体和一个自由原子。
2009-09-29 physics.atom-ph
Dissociative recombination of the CH$^+$ molecular ion at low energy
本文利用多通道量子亏损理论,纳入核心激发里德伯态及CH$^+$激发态贡献,通过完整考虑电离通道和精确计算反应矩阵,实现了低能解离复合结果与储存环实验的良好吻合。
2024-04-30 astro-ph.IM physics.atom-ph physics.plasm-ph
Dissociative recombination measurements of NH$^+$ using an ion storage ring
我们已经调查了解离复合(DR)的NH $^+$与电子使用合并束配置在TSR重离子储存环位于德国海德堡的马克斯普朗克核物理研究所。我们提出了我们测量的绝对合并光束复合率系数的碰撞能量从0到12 eV。从这些数据中,我们提取了一个截面,并将其转换为碰撞等离子体温度范围从$T_{\rm pl} = 10$到$18000$ K的等离子体速率系数。我们发现,NH $^+$ DR速率系数数据在目前的天体化学模型被低估了高达$\sim 9$的一个因素。我们的新数据将导致预测的NH $^+$丰度低于目前的模型计算。这与所有试图探测星际云中NH $^+$的观测的灵敏度极限是一致的。
2014-07-18 astro-ph.IM physics.atom-ph
Electron-ion recombination of Si IV forming Si III: Storage-ring measurement and multiconfiguration Dirac-Fock calculations
在重离子储存环TSR上测量了Si Ⅳ形成Si Ⅲ的电子-离子复合速率系数。0-186 eV的实验电子-离子碰撞能量范围包括与3s至nl芯激发相关联的2 p(6)nl n“l”双电子复合(DR)共振、与2s至nl(n= 3,4)芯激发相关联的2s 2 p(6)3s nl n "l"共振以及与2 p至nl(n=3,.无穷大)核心激励。通过3s到3 pn 'l'和3s到3d n 'l'(n '= 3,…,6)和2 p(5)3s 3l n ′ 1 ′(n ′ = 3,4)捕获通道。最后,实验和理论的等离子体DR速率系数Si IV形成Si III的推导和比较与以前可用的结果。
2007-09-10 astro-ph physics.atom-ph
Resonant structure of low-energy H3+ dissociative recombination
在离子储存环TSR上,分别用22极阱装置和Penning离子源测量了新的高分辨旋转冷态和热态H~(3+)在振动基态的解离复合速率系数。实验结果与理论计算进行了比较,探索的速率系数对离子温度的依赖关系,并研究不同的对称性探测丰富的预测共振谱的贡献。通过碎片成像研究了破碎能量,以获得在不同实验条件下存储的母离子的内部温度。对加热效应进行了系统的实验评估,并结合最近的储存环数据,表明本实验的旋转冷却速率系数测量是在380 ^{+50}_{-130} K下进行的,这是迄今为止在储存环速率系数测量中实现的最低旋转温度。这部分地支持了理论上的建议,即比早期实验中假设的更高的温度是实验和理论速率系数之间的大差距的主要原因。对于旋转热速率系数测量的温度低于3250 K。从这些较高的温度的结果,它被发现,在计算中增加旋转离子温度不能完全关闭之间的差距的理论和实验速率系数。
2010-12-07 physics.atom-ph physics.chem-ph
Electron-induced excitation, recombination and dissociation of molecular ions initiating the formation of complex organic molecules
本文综述了双原子和多原子分子离子引发复杂有机分子形成的解离复合和振转激发的研究。特别是,我们展示了如何使用多通道量子亏损理论(MQDT)和R-矩阵方法来计算截面和速率系数的阳离子在定义良好的振转能级的基态电子态,从亚毫电子伏特到几个电子伏特的碰撞能量。最新的MQDT结果与其他理论数据,或与存储环实验中获得的测量数据进行比较。
2022-03-10 astro-ph.IM physics.atom-ph physics.chem-ph
Ion-atom-atom three-body recombination: from the cold to the thermal regime
本文研究了离子-原子-原子反应A+A+B $^+$,在碰撞能量为100 ~ 10 $~μ$ K的范围内,分析了两种可能的产物:分子和分子离子。动力学通过基于在[J. Chem. Phys. $\textbf{140}$,044307(2014)]中开发的超球坐标中的经典轨迹方法的直接三体形式进行。我们的主要发现是,分子离子产物的离解能作为一个阈值能量分离的低,高能量制度。在低能区,三体势的长程尾决定了反应和主要反应产物的命运。相反,在高能区,原子-原子和原子-离子相互作用势的短程主导动力学,促进分子形成的低能区。
2022-11-15 physics.atom-ph physics.chem-ph
Atomic data for neutron-capture elements I. Photoionization and recombination properties of low-charge selenium ions
我们提出了多组态Breit-Pauli AUTOSTRUCTURE计算的扭曲波光电离(PI)的截面,和总的和部分的最终态分辨的辐射复合(RR)和双电子复合(DR)速率系数的前六个离子的trans-Fe元素Se。这些计算的动机是最近在大量行星状星云中探测到的Se发射线。硒是中子俘获核合成的一种潜在的有用示踪剂,但由于缺乏控制其电离平衡的原子数据,因此无法准确测定其在光电离星云中的丰度。我们的计算是在中间耦合与半相对论径向波函数。针对每个离子的基态配置内的水平确定PI和重组数据,并使用实验PI横截面测量来基准我们的结果。对于DR,我们允许dn=0核心激发,这是重要的光电离等离子体温度。在光电离星云的典型温度(~10^4 K)下,DR是这些Se离子的主要复合过程。为了估计这些数据的不确定性,我们比较了每个离子的三种不同构型相互作用展开的结果,并测试了结构计算中径向标度因子对结果的敏感性。我们发现,内部的不确定性通常是30-50%的直接PI截面和~10%的计算RR率系数,而那些低温DR可以相当大(从15-30%到两个数量级),由于未知的近阈值自电离共振的能量。结果是适合纳入光电离代码用于数值模拟天体物理星云,并将使强大的测定星云硒丰度。
2011-02-25 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.atom-ph