Релятивістський розрахунок сил електрон-іонних зіткнень для багатозарядних іонів у плазмі - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук РЕЛЯТИВІСТСЬКИЙ РОЗРАХУНОК СИЛ ЕЛЕКТРОН-ІОННИХ ЗІТКНЕНЬ ДЛЯ БАГАТОЗАРЯДНИХ ІОНІВ У ПЛАЗМІРобота виконана в Одеській компютерній академії та Одеському державному екологічному університеті Міністерства освіти і науки України. Науковий керівник: Глушков Олександр Васильович, доктор фізико-математичних наук, професор, Одеський державний екологічний університет, завідувач кафедри вищої та прикладної математики. Офіційні опоненти: Тюрін Олександр Валентинович, доктор фізико-математичних наук, професор, Одеський національний університет ім. Мечникова, директор Науково-дослідного інституту фізики: Зеленцова Тетяна Миколаївна, доктор технічних наук, професор, Одеський національний політехнічний університет, професор кафедри теоретичної та експериментальної ядерної фізики. Захист відбудеться 02.07. 2008р. о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.051.01 в Одеському національному університеті ім.Актуальність дослідження процесів радіаційного розпаду та зіткнень за участю електронів, фотонів, атомів та іонів, у тому числі, багатозарядних, обумовлена надто високою значимістю і необхідністю наявності даних по перерізам збудження за рахунок зіткнень, силам електрон-іонних зіткнень, силам осциляторів як для розвитку теорії багатозарядних іонів взагалі, так й для цілого ряду додатків, які включають задачі побудови кінетичних моделей нових лазерних систем короткохвильового діапазону, задачі квантової електроніки, атомної оптики, лазерної фізики, фізики плазми, включаючи діагностику як низько температурної, так й високо температурної плазми, і авжеж лазерної плазми. Між тим, не дивлячись на досить величезну кількість різноманітних теоретичних методів розрахунку у сучасній оптиці та спектроскопії атомів і багатозарядних іонів (вкл. такі загальновідомі методи як метод Дірака-Фока (ДФ), навіть метод мега-ДФ, комплекси "Beta", "GRASP", "BERTHA" тощо, на кінець релятивістська теорія збурень (ТЗ) по між електронній взаємодії, R-матричний формалізм, метод функціоналу густини тощо), більшість з них не спроможні адекватно, з спектроскопічною точністю описати характеристики електрон-іонних зіткнень, особливо, у випадку складних багатозарядних іонів (напр., 2-квазічастинкових систем, тобто іонів з остовом заповнених електронних оболонок і двома квазічастинками: електронами або вакансіями над шуканим остовом), зокрема, мова йде про Ne-і Ar-подібні іони. Для досягнення мети були сформульовані такі наукові задачі: - розробити новий, енергетичний підхід до описання характеристик процесів електрон-іонних зіткнень (перерізів збудження за рахунок зіткнень, сил електронних зіткнень тощо) для багатозарядних іонів, який базується на ab initio методі КЕД ТЗ з калібровочно-інваріантним нульовим наближенням та прецизійним урахуванням кореляційних ефектів як ефектів 2-ого та вище порядків ТЗ; провести апробацію нового метода визначення характеристик електрон-іонних зіткнень для багатозарядних іонів у тестових розрахунках систем, експериментальна інформація про які є досить надійною, та з метою отримання нової інформації про характеристики зіткнень виконати повний, релятивістський розрахунок з коректним урахуванням обмінно-кореляційних ефектів сил електронних зіткнень для збудження переходу між рівнями тонкої структури основного стану F-подібних іонів з зарядом ядра Z=19-26, збудження Ne-подібних іонів ARIX, FEXVII, а також барія з основного стану у цілу групу збуджених станів і зясувати внесок обмінно-кореляційних ефектів; провести розрахунок перерізів і сил (для цілого ряду енергій електрона, що налітає) збудження Ne-подібних іонів CLVIII, ARIX, CAXI, TIXIII, CRXV, а також Ar-подібного іону Ва за рахунок електронних зіткнень з основного стану у цілу групу збуджених станів, для яких взагалі є відсутніми будь-які теоретичні або експериментальні дані;В першому розділі наданий фундаментальний огляд і аналіз ключових робіт по вивченню характеристик процесів радіаційного розпаду та збудження за рахунок електрон-іонних зіткнень за участю електронів, фотонів, іонів, зокрема, аналізуються елементарні аспекти нерелятивістської теорії електрон-іонних зіткнень. Добре відомо, що широке використання таких стандартних методів теорії атому як одно-та багато-конфігураційний метод ДФ, Хартрі-Фока (ХФ), методи ТЗ з ХФ або ДФ або модельним (модельний потенціал) "0" наближеннями, метод функціоналу густини, метод квантового дефекту тощо дозволило отримати багато цінних даних про спектри різних атомів та іонів, але при застосуванні до задач розрахунку сталих зіткнень більшість методів не забезпечує достатню точність опису шуканих параметрів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ