使用模型势方法研究正电子和稀有气体的弹性散射

使用模型势方法研究正电子和稀有气体的弹性散射

一、用模型势方法研究正电子与稀有气体的弹性散射(论文文献综述)

张屹[1](2021)在《基于显关联高斯基的电子、电子偶素与轻核原子低能弹性散射计算》文中提出冷原子技术的发展推动了物理学的重大进展,使人类第一次实现了玻色爱因斯坦凝聚体。得益于冷原子物理的发展,关注反物质与物质间相互作用的正电子物理也迅速发展壮大起来。结合这两大背景,一个非常值得关注的问题就是如何实现反物质的玻色爱因斯坦凝聚。电子偶素作为一个由物质(电子)和反物质(正电子)组成的束缚态系统,被认为是实现反物质玻色爱因斯坦凝聚的重要候选体系之一。而电子偶素寿命过短以及气体束流温度过高是阻碍实现电子偶素玻色爱因斯坦凝聚的主要因素。因此寻找适合的有助于实现反物质玻色爱因斯坦凝聚体的候选体系,或是提供新的冷却途径是正电子物理的重要研究前沿。本文从第一性原理出发,从头计算电子偶素与其他原子的相互作用对于实现这一过程非常有帮助。因此本文主要内容有:1.第一部分我们发展了基于显关联高斯基函数的投影方法,使该方法能正确应用于满足交换对称性的分子系统中。利用此改进的投影方法计算了激发态电子偶素和激发态电子偶素之间的近阈值共振态行为,第一次理论预言了 0+(A1)和0+(E)这两个双激发电子偶素分子的存在,双激发电子偶素0+(A1)态的能量是-0.12550 a.u.,对应于 Ps(2S)+Ps(2S)阈值。0+(E)态的能量是-0.099298 a.u.,对应于Ps(2S)+Ps(3S)阈值。此外我们利用复转动方法得到了两个态精确的共振位置和共振宽度。这些结构性质是将来电子偶素分子谱实验重要的参数。该工作发展的改进投影方法可以用于计算激发态电子偶素间的散射行为。2.第二部分中我们探索了激发态电子偶素分子间的散射过程,目的是通过计算激发态电子偶素(o-Ps(2S))间的散射长度来确定该体系能否形成稳定的玻色爱因斯坦凝聚。我们计划用稳定性约束变分法并结合投影算符方法计算激发态电子偶素之间的散射长度,初步确定(o-Ps(2S))和(p-Ps(2S))之间散射长度为正。之后利用量子亏损理论估算了(p-Ps(2S))的散射长度,也确认其散射长度为正。正的散射长度说明Ps(2S)态能够形成稳定的BEC。3.第三部分中为了探究电子偶素散射和电子散射的异同,利用约束变分法计算了自旋极化的电子、电子偶素和氦之间的散射特性。给出了这两个体系的散射相移及散射长度,并比较了两种散射过程的散射截面差异。同时在自旋极化的电子偶素和氦的散射过程中,电子偶素pickoff湮灭率为零,这限制了自旋极化的电子偶素和亚稳态氦的热力学过程,可能用于未来的电子偶素冷却过程。同时在自旋极化的电子和氦的散射过程中,发现了在入射动量在k=0.09 a.u.附近散射截面会出现一个“Ramsauer-Townsend”极小值。这些奇异性质和自旋极化系统有很强的相关性,我们推断了长程色散系数对于电子、电子散射过程的影响很大。4.第四部分中我们使用基于超球坐标的R矩阵传播方法研究了氦-氦-氚4He2T体系的超冷散射特性,得到了体系He-He-T→He2+T的三体重组率,弹性散射相移、截面以及散射长度,这些数据可能用于未来的冷原子实验中。同时超球坐标方法展现了计算三体系统的强大能力,结合显关联高斯基可以发展能够计算四体体系的超球四体方法,这对未来进一步研究电子偶素之间的散射很有帮助。

万佳怡[2](2021)在《运用约束变分方法高精度计算电子与氦原子的低能弹性散射》文中提出量子少体物理一直是量子力学研究领域的一个重要分支。在非相对论框架下,研究量子少体体系的关键在于求解薛定谔方程。而三体及多体问题解析求解存在困难,于是利用数值方法求解。本文介绍的以显关联高斯基函数展开波函数就是重要的数值方法之一,我们着重于应用这种方法研究粒子间的散射问题。本文介绍了显关联高斯函数的形式与适用情况、变分原理及高斯基底的优化策略。理论计算着重于利用显关联高斯基函数展开波函数,然后结合约束变分法计算电子与氦原子的低能弹性散射。Nesbet 1979年用科恩变分法(Kohn vari-ational method)计算了电子与氦原子散射S-波和 P-波相移值,这些相移值一直被当作是检验实验测量或是理论计算电子与氦原子散射是否正确的标准。与之前应用约束变分法计算电子与氦原子散射不同的是,本文计算工作扩展到了更高的入射粒子散射动能和更高的S-,P-,D-分波相移。此外在计算S-波相移时还研究了有限质量原子核和长程极化作用对体系散射长度的影响。在超低能区域,计算了总散射截面,将理论计算值与2014年Shigemura实验结果对比,结果基本一致,理论值与考虑误差后的实验值给定的下限十分接近。本文的研究内容对电子与氦原子散射过程的理解有极大的帮助,同时得到的计算结果也为以后理论与实验研究相同体系奠定了一个新的基准。

袁芳[3](2021)在《价电子平均能量与分子中正电子湮灭γ谱关系的研究》文中指出低能正电子与原子分子之间的相互作用已经被研究了很多年,并且在很多领域范围内起到重要作用。例如,在医学上,正电子发射断层扫描仪(PET),利用双伽马光子湮灭来研究人类的新陈代谢;在材料方面,利用正电子来研究物质性质;在天文学中,湮灭辐射对于解释天体物理过程是有用的。正电子与原子分子的相互作用被广泛研究,但是对于湮灭过程机制的研究仍然有很多未解决的问题。对于大部分的分子,现有的理论方法和模型都无法解释正电子湮灭的理论预测值与实验测量值的明显差距,实验测量值比理论值要高出很多,尤其是大分子,要高出几千倍。另外,对于定量证明价电子在正电子湮灭中起主要作用,如何从实验角度去进一步证明也是一个问题。针对以上问题,本文对59个已经提供了伽马谱实验数据的不同种类的分子进行了研究。根据在原子的正电子湮灭研究中得到的拉姆电负性与原子的正电子湮灭伽马谱存在线性相关关系的结论,以及拉姆提出的电负性定义(电负性始终基于价电子的基态能量),计算了59个分子的价电子平均能量,将其视为等价于电负性的标度。并根据原子的电负性与其伽马谱半高全宽和其平均多普勒频移(ADS)之间都线性相关这一发现,计算了59个分子的伽马谱半高全宽及其ADS,并将59个分子的价电子平均能量与它们进行了对比分析。得到如下结论:价电子平均能量与伽马射线谱FWHM的实验值与理论值都具有良好的线性关系,这从实验角度表明伽马谱的FWHM值能够表示价电子吸引正电子的能力,分子的价电子平均能量可以描述正电子湮灭光谱。将价电子平均能量作为参考值,将其与ADS的实验测量值与理论值进行对比分析,发现它们具有强线性关系,从实验上说明了价电子在湮灭过程中起主要作用。将FWHM和ADS进行拟合对比,发现二者之间具有强线性相关。另外,ADS包含伽马射线谱的所有信息,说明平均多普勒频移可以作为描述伽马射线谱的特征值,并且相较于FWHM更为准确。

吴钰[4](2020)在《低能正电子与原子中的电子湮灭的物理机制研究》文中进行了进一步梳理在过去的几十年中,分子中低能正电子湮灭时产生的伽马射线光谱得到了广泛的研究,然而仍然有很多问题困扰着科学家们:首先,在目前大多数对正电子湮灭过程中伽马射线谱的研究中,实验测量值通常与价电子轨道的理论伽马射线谱吻合良好,也就是说价电子主导湮灭过程。然而为什么价电子在湮灭过程中其主要作用,一直以来没有从理论上给出一个合理的定量解释。此外,直到目前为止,绝大部分对于伽马光谱的研究,都使用其谱线的半高全宽(FWHM)作为描述伽马射线谱的物理量。然而FWHM只代表其谱线中的一个特殊点,既没有明确的物理意义,也无法全面地体现出谱线的具体特征。而且在最近对于正电子湮灭过程中的伽马射线光谱的研究中,对其光谱的测量结果非常精确,足以研究光谱的线形,而不仅仅是宽度。所以,应该重新对湮灭理论进行审视,推导和引入新的物理量,以更加精确地描述伽马射线谱,并期待新的理论能解决历史上一直解决不了的问题。本文针对以上问题,结合最新的拉姆(Rahm)电负性标度,对一系列原子的伽马射线光谱进行了研究。本研究中计算了1-96号原子的电子轨道能量及动能分布,得到了它们的动量谱及伽马谱数据,从而得到了一系列原子的理论伽马射线谱半高全宽(Valence FWHM)。通过对这些数据的对比分析等过程,得到的研究成果如下:1.将几个实验上已经进行过测量的惰性气体原子的伽马射线谱FWHM的实验测量值、理论预测值及其电负性数据进行了对比分析。结果表明,价电子理论值与实验测量值吻合较好,同时,惰性气体原子的电负性具有与伽马射线谱的宽度相同的变化规律。这意味着湮灭过程中价电子起主导作用,并且伽马射线谱的宽度很可能与电负性或者说原子中价电子的平均结合能有关。2.对于1-56号元素中的36个主族原子,将他们的伽马射线谱FWHM与其电负性数据进行了对比分析。结果表明,这些原子的伽马射线谱的宽度与其对应的电负性数据的变化趋势是一致的,并且二者呈非常明显的线性关系。这表明,伽马射线谱的宽度很可能表示价电子吸引正电子的能力。3.根据以上分析研究,本文定义了一个新的物理量:平均多普勒频移(ADS)。ADS来自对整个伽马射线光谱的积分,是对伽马射线谱中所有点求能量平均。与FWHM仅表示光谱中一个特殊的点不同,ADS使用了所有的伽马射线光谱数据,并且所有的伽马射线光谱信息都在ADS中,所以它比FWHM更加通用。4.本文计算了1-56号元素中36个主族原子的ADS,并将其分别与这些原子的FWHM和电负性进行对比分析。结果表明,对于主族元素,ADS具有与电负性相同的变化,并且与电负性有很强的线性关系。因此我们证明,ADS完全可以像FWHM一样表示伽马射线谱,并可以作为原子中亲正电电子的指示剂。综上所述,本文引入了ADS代替FWHM来表示伽马射线谱的特征,能够更加精确地描述伽马射线谱,并且通过对一系列原子价电子理论伽马射线谱宽度和电负性进行对比分析,定量地证明了正电子-电子湮灭过程中的亲正电电子为价电子。

唐琳[5](2020)在《低能正电子与原子分子湮灭过程中关联效应的研究》文中提出经过几十年的发展,正电子湮灭的研究取得了不错的成就,并在许多科学和技术领域中得到了广泛的应用。但是,现有的理论方法所得到的伽马射线光谱都比实验上的伽马射线光谱宽很多。虽然有人考虑了关联效应对湮灭过程的影响,但它只是修正了一些原子分子的伽马射线光谱,没有完全从理论的高度修正所有的湮灭伽马光谱。这可归因于现有的理论方法还不系统,都是用一些近似方法来模拟正电子行为,并没有用精确的正电子波函数计算伽马射线光谱。本文用低能正电子平面波近似计算了多个分子体系中的伽马射线光谱,分析了各类电子在湮灭过程中的作用,找到了理论和实验存在不合理差异的原因。表明了在湮灭过程中应该考虑准确的正电子波函数和正电子与电子关联效应的作用。通过构建一种完全自洽场近似方法,用量子力学方法同时求解出正电子波函数和电子波函数。将两者同时带入多体理论中,得到了包含精确电子和正电子波函数的零阶近似方程和一阶近似方程。并具体计算了氦原子和氖原子以及氢分子和甲烷分子的伽马射线光谱,理论结果与最新的实验结果吻合得较好。将数据与低能正电子平面波近似下的数据进行了对比,发现多体理论零阶近似对低能正电子平面波近似有约20%的修正作用,而一阶近似对零阶近似几乎没有修正作用。证明了精确的正电子波函数和正电子与电子的关联效应在低能正电子湮灭过程中的重要作用。本文的研究成果希望能够为低能正电子在大分子中与电子的湮灭过程提供参考,推动正电子湮灭研究的理论发展。虽然本文的理论计算值与实验数据比较符合,但是并没有完全解决理论值与实验值之间存在的差异,只是缩小了这个差距。这需要在未来的工作中对入射正电子的波函数和湮灭机理进行更精确的描述。

于荣梅[6](2012)在《正电子与原子散射共振现象的研究》文中进行了进一步梳理原子分子物理是最重要的基础学科之一,其基本任务就是对物质的微观结构和粒子相互作用提供更详细准确的描述。目前原子分子物理面临的最大挑战就是对多体问题和电子关联的处理。近年来,随着正电子实验技术的提高,正电子与原子分子的碰撞受到越来越广泛的关注。正电子作为电子的反物质,其质量和所带电荷量与电子相等,而电性相反。在碰撞过程中正电子受到原子核的排斥和价电子的吸引力作用,与靶原子的电子之间没有交换相互作用,这就决定了正电子-原子散射与电子-原子散射有很大的区别。例如,正电子碰撞除了存在普通的弹性、激发、电离、形成束缚态等散射通道外,还有正负电子偶素形成和正负电子湮灭通道。由于正电子的这些独特性质,对正电子与原子的散射过程的研究,不仅能够给我们提供研究物质与反物质相互作用的重要手段,而且能够用于研究新的散射物理过程,具有非常重要的学术意义。在正电子与原子碰撞过程中存在一个非常重要的现象就是形成共振态。与形成束缚态不同,正电子会暂时地束缚于靶原子,形成一个不稳定的准束缚态,称为共振态。共振态一般在原子的激发阈值以及激发态正负电子偶素阈值以下形成,其原因是由于入射正电子在激发态原子能级或者末态形成的激发态正负电子偶素能级简引起的势场中运动,受到势的吸引作用与靶原子形成临时的束缚态。由于正电子所感受到的这个势是电子-电子关联引起的极化势,因此对正电子共振现象的研究能够为我们提供正电子与原子散射中更详细的电子关联信息。共振态的存在会在散射相移和散射截面中表现出剧烈的变化,因而研究散射截面能够预言共振位置和宽度等重要参数。目前广泛用于研究正电子原子碰撞散射截面的方法主要为密耦方法,在之前的理论模型中,一部分只考虑了靶的分立态之间的耦合而忽略连续态的作用,另外的大部分理论方法用伪态来描述连续态的作用。在研究共振时引入伪态会引起计算上的伪共振,并且由于需要大量的伪态来使结果达到收敛,因而计算会存在一定困难。本文的主要工作就是用发展的耦合通道光学势方法研究正电子与氢原子以及复杂原子散射的共振现象。在我们的方法中,引入一个极化势来描述碰撞过程中的连续态作用。使用Feshbach投影算符P和Q将整个反应空间分为P和Q两个互补的子空间,其中P空间包含靶原子基态在内的有限个分立态,Q空间包含剩余的分立态和连续态,其作用通过在势能项中附加一个复的极化势来描述。在描述正负电子偶素连续态的极化势中,我们发展了一种包含激发态正负电子偶素形成过程的计算方法,考虑了第一激发态正负电子偶素极化势对散射截面和共振的影响。为了计算的可行性,我们对这个极化势引入一个等价局域近似和角动量投影近似,通过联立求解P子空间中的通道耦合积分方程,得到各散射通道的T矩阵元,然后对T矩阵元进行积分得到各散射截面。在本论文中,我们由简单到复杂依次研究了正电子与氢原子、碱金属中的钠原子和惰性气体中的氦原子散射中的共振现象。目前实验上受正电子束强度和精度的限制,对正电子散射共振的测量还存在一定的困难。对于理论方面的研究,大部分工作都集中在正电子与氢原子散射的研究,并且前人的主要工作都集中在S、P和D等低分波共振的研究。本文我们计算了正电子与氢原子碰撞的分波散射截面,研究了不同分波的共振位置和宽度。我们不仅确定了之前其它理论方法所预言的共振,还发现了许多新的共振,找到了目前为止能量位置最低的共振。除此之外我们还给出了F、G、H和I等高分波的共振。氢原子共振形成的主要原因是由激发态正负电子偶素和激发态氢原子能级简并形成的偶极极化势引起的。我们还研究了正电子碰撞氢原子的微分散射截面中的共振现象,首次给出了各共振态在散射空间中的角度分布情况。在氢原子研究工作的基础上我们进一步研究了正电子与碱金属纳原子以及惰性气体氦原子散射的共振,分析了通道耦合数量、连续态极化势以及正负电子偶素形成通道对共振参数的影响。对于钠原子的研究表明共振位置随着耦合通道数量的增加而向低能区域移动,最终达到收敛。对于氦原子我们首次预言了正电子与氦原子碰撞的P和D分波散射截面中的共振。此外,在正负电子偶素形成阈值和激发阈值的附近,我们还发现了分波散射截面以及总散射截面中的Wigner Cusp阈值行为,并对这些阈值结构形成的原因进行了分析。

杜贵锋[7](2011)在《氩原子和高离化态钨离子电子碰撞激发过程的相对论扭曲波研究》文中研究指明电子和原子(离子)的碰撞激发是最基本的原子物理过程,广泛存在于天体等离子体和实验室等离子体环境中。高精度的电子碰撞激发强度、截面以及速率系数是模拟和诊断各种天体等离子体、实验室等离子体以及研制X射线激光非常重要的参数。本文利用基于多组态Dirac-Fock(MCDF)方法及其相应程序包GRASP92和RATIP发展的研究电子-原子(离子)碰撞激发过程的全相对论扭曲波(RDW)方法和计算程序REIE06,详细讨论了电子关联效应对中性氩原子和Breit相互作用对高离化态钨离子的能级结构、辐射跃迁性质以及电子碰撞激发过程的影响。本文的第三章,我们主要研究了中性氩原子亚稳态3p54s到激发态3p54p的电子碰撞激发过程。在过去的研究中,人们对中性氩原子已经做了大量的理论和实验工作,但是,由于其具有比较强的电子关联效应和级联效应,理论计算与实验测量还存在比较大的误差。为了详细讨论电子关联效应对能级和截面的影响,在计算中我们分别使用了不同的关联模型来描述靶态波函数。结果表明:在低能碰撞区域,关联效应起着非常重要的作用,但是在高能碰撞区域,其影响不是很大。关联效应使得电子碰撞激发截面变小,目前的计算结果与最新的实验结果以及已有的理论结果符合的非常好。第四章,我们系统的研究了关联效应对中性氩原子从亚稳态3p54s到高激发态3p55p的电子碰撞激发截面的影响,并且和已有的实验以及理论结果做了比较。计算中我们考虑了三种关联模型来描述靶态波函数,结果表明,对于原子实不交换并且偶极允许的跃迁,考虑了电子关联效应后的计算结果和实验结果符合的很好;对于原子实交换并且偶极禁戒的跃迁,考虑了电子关联效应后的计算结果要小于实验结果,其原因可能是级联效应的贡献比较重要,而在我们的计算中没有考虑级联效应。第五章,我们系统的计算了类铜、类锌、类镓和类锗钨离子3d→5f的激发能、电子碰撞激发截面以及极化度,并且讨论了Breit相互作用对它们的影响。结果表明,随着入射电子能量的增加,电子碰撞激发截面逐渐减小,极化度先增加后减小,大概在2倍阈值左右时,其极化度最大;Breit相互作用对于跃迁能和电子碰撞激发截面几乎没有影响,当入射电子能量大于2倍的阈值时,Breit相互作用使得极化度变小,随着入射电子能量的增加,这种趋势逐渐变大。

张松斌[8](2011)在《低能(正/负)电子与原子/分子散射的密耦合及R矩阵理论研究》文中认为电子散射问题是原子分子物理学科的基本问题之一,与等离子体物理、大气物理、放射生物物理、天体物理等多学科都有密切关系。本博士论文采用密耦合(Close-Coupling)和R矩阵(R-matrix)理论方法,研究了电子与原子/分子的散射问题。包括(正/负)电子与氢原子在Debye等离子体环境(或屏蔽库仑势场)下的动力学行为,低能电子与BH2自由基的散射,以及构建了不对称条件下电子分子碰撞电离的多中心理论模型。论文分为以下六章:第一章介绍了本论文研究的背景以及概述了现在电子原子/分子碰撞的典型理论研究方法。第二章研究了Debye等离子体屏蔽环境对低中能正电子与氢原子非弹性散射过程的影响,研究表明屏蔽作用会削弱通道间的耦合作用,导致激发截面成倍甚至成十倍的减小。第三章研究了屏蔽库仑势对阈值以下电子与氢原子散射过程的影响,发现随着屏蔽长度的减小,一些Feshbach共振态会‘越过’相应的母态并转化为Shape型的共振态,极大的改变共振态的宽度,强烈的影响弹性散射和碰撞激发谱线强度随着屏蔽长度的演化规律。第四章研究了低能电子与BH2等分子的散射问题,计算了弹性散射的微分截面,总弹性散射截面,动量转移截面,以及碰撞激发截面,并评估了激发阈值差异对激发截面的影响。第五章构建了不对称几何条件下电子分子碰撞电离的多中心理论模型。采用平面波描述入射和散射快电子的运动行为。通过求解多中心模型势场下的运动方程得到慢出射电子的多中心运动波函数。采用单中心库仑波函数模型初步测试研究了电子与水分子碰撞电离过程,初步计算结果与实验测量的微分截面符合较好。论文的第六章(末章)总结了作者博士期间的研究工作进展,并展望了即将进一步开展的研究工作。

蒋军[9](2007)在《电子与原子(离子)碰撞激发过程的相对论扭曲波理论研究》文中认为本文利用多组态Dirac-Fock(MCDF)方法,及其相应的程序包Grasp92和Ratip,发展了一套更快速、精确的全相对论扭曲波程序,来计算电子与原子(离子)碰撞激发截面和强度。该程序的发展为我们系统的研究复杂靶离子的碰撞激发提供了很好的机会,并为我们更加详细的讨论电子关联效应提供了便利条件。由于类铍C2+离子的三重亚稳态2s2p 3P可以碰撞激发到三重态2p23p,该跃迁的强度与其它跃迁的强度的比值对于太阳等离子体密度诊断是非常重要的。作为该程序的首次应用,本文第三章主要计算了类铍C2+离子的亚稳态1s22s2p 3p到1s22 p23P和内壳层电子的碰撞激发截面,并详细讨论了靶态波函数的关联效应对激发截面的影响。部分计算结果与已有的理论和实验结果作了比较,发现我们的计算结果和最新的实验结果[Phys.Rev.A 73,032709(2006)]符合得非常好。对于中性的稀有气体原子的亚稳态,它不仅具有较长的寿命,而且具有非常大的电子碰撞激发截面。目前,对于较低Z的中性Ne、Ar、Kr原子,理论和实验方面都做了大量的工作,但对于高Z的中性Xe原子,由于其具有较强的电子关联效应和相对论效应,理论和实验方面还存在极大的挑战。文章第四章,我们主要研究了非常复杂的中性Xe原子亚稳态5p56s J=2,J=0到5p56p的各个能级的电子碰撞激发过程。为了详细的讨论电子关联效应,在计算中,我们使用了两种关联模型来描述靶态波函数,发现关联效应对于偶极允许跃迁低能碰撞区域起非常重要的作用。目前的计算结果与最新的实验结果[Phys.Rev.A 72,022723(2005)]以及理论结果[Phys.Rev.A 74,012715(2006)]符合得非常好。文章第五章,我们系统的研究了与X射线激光有关的类Ne等电子系列的离子(Z=50-57)的2s22p6、2s22p53(?)和2s2p63(?)((?)=s、p、d)激发态的能级以及辐射跃迁几率、波长、振子强度和电子碰撞激发截面。详细讨论了关联效应对与x射线激光有关的能级寿命,跃迁几率和电子碰撞激发截面的影响。结果表明,能级之间的强关联效应对与X射线激光有关的能级2p53s 1P1的寿命的影响比较大,它的能级寿命在Z=55附近发生了数量级的降低,该能级寿命的降低将有利于X射线激光的放大,而且强关联效应对辐射跃迁几率和电子碰撞激发截面也产生了戏剧性的影响。

孙志红,戴彤[10](2003)在《低能正电子与He,Ne,Ar原子弹性散射的研究》文中提出用模型势方法和STO波函数,对正电子与氦、氖、氩原子弹性散射角分布(非弹性阈值以下,散射角从20°到160°)进行了系统的计算,结果与已有的理论和实验数据吻合.通过对计算所得的大量微分截面数据的分析,总结了低能正电子与惰性气体原子弹性散射的规律.

二、用模型势方法研究正电子与稀有气体的弹性散射(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、用模型势方法研究正电子与稀有气体的弹性散射(论文提纲范文)

(1)基于显关联高斯基的电子、电子偶素与轻核原子低能弹性散射计算(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 弹性散射简介
    1.2 电子与轻核原子的低能弹性散射
        1.2.1 电子与氢原子散射
        1.2.2 电子与氦原子散射
    1.3 正电子与轻核原子的低能弹性散射
        1.3.1 正电子与氢原子散射
        1.3.2 正电子与氦原子散射
    1.4 电子偶素与其他轻核原子的散射
        1.4.1 电子偶素和氢原子散射
        1.4.2 电子偶素和氦原子散射
        1.4.3 电子偶素和电子偶素之间的散射
    1.5 显关联高斯基函数的应用与推广
    1.6 行文安排
第2章 理论方法
    2.1 显关联高斯基函数的数学形式
    2.2 随机变分法
    2.3 约束变分法
    2.4 超球坐标表示
第3章 双激发态电子偶素分子
    3.1 正交贋投影方法
    3.2 电子偶素分子置换对称性
    3.3 复转动方法
    3.4 计算结果与讨论
        3.4.1 电子偶素负的双激发态
        3.4.2 A_1对称性下的双激发电子偶素分子
        3.4.3 E对称性下的双激发电子偶素分子
    3.5 结论
第4章 电子偶素原子间散射
    4.1 稳定性方法
    4.2 量子亏损理论方法
    4.3 计算结果与讨论
        4.3.1 基态电子偶素间散射
        4.3.2 激发态电子偶素间散射
第5章 自旋极化的电子和电子偶素与氦的散射
    5.1 改进的约束变分法
    5.2 电子偶素和亚稳态氦的范德瓦尔斯系数
    5.3 计算结果与讨论
        5.3.1 自旋极化的电子、电子偶素与氦的散射相移
        5.3.2 自旋极化的电子、电子偶素和氦的散射长度计算
        5.3.3 自旋极化的电子、电子偶素和氦的S波散射截面计算
    5.4 结论
第6章 超球坐标表示下的氦-氦-氚三体散射计算
    6.1 氦-氦-氚超球势曲线
    6.2 氦-氦-氚三体重组率
        6.2.1 氦-氦-氚三体散射参数
    6.3 结论
第7章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
    作者简历
    1 已发表的学术论文
致谢

(2)运用约束变分方法高精度计算电子与氦原子的低能弹性散射(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状
    1.3 论文组织结构
第2章 显性关联高斯理论基础
    2.1 相对坐标系
    2.2 基底波函数的选取
    2.3 考虑角动量耦合关系的显关联高斯函数
    2.4 对称性的考量
    2.5 自旋波函数
    2.6 包含全局矢量的高斯基底函数
        2.6.1 含全局矢量的高斯基底的生成函数
        2.6.2 包含生成函数计算的重叠矩阵元
        2.6.3 包含生成函数的动能矩阵元
        2.6.4 包含生成函数的势能矩阵元
第3章 约束变分法
    3.1 方法原理
    3.2 约束势形式
    3.3 调节模型势
    3.4 无限核质量近似
    3.5 有限核质量
第4章 优化方式
    4.1 变分原理
    4.2 随机变分法
    4.3 求解广义本征值的方法
        4.3.1 幂方法
        4.3.2 Cholesky分解
第5章 电子与氦原子的散射计算结果与讨论
    5.1 计算结果与讨论
        5.1.1 相移
        5.1.2 散射长度的计算
        5.1.3 散射总截面
    5.2 小结
第6章 总结与展望
参考文献
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
致谢

(3)价电子平均能量与分子中正电子湮灭γ谱关系的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 正电子湮灭研究背景
        1.1.1 正电子的发现
        1.1.2 正电子的性质和应用
    1.2 国内外研究现状
    1.3 课题研究意义以及创新点
        1.3.1 尚未解决的问题
        1.3.2 研究创新点
    1.4 本文工作简介
第2章 正电子湮灭谱相关理论与介绍
    2.1 正电子湮灭过程
        2.1.1 正电子湮灭的物理原理
        2.1.2 导致大的正电子湮灭率的相关理论介绍
        2.1.2.1 虚能级
        2.1.2.2 费什巴赫共振
    2.2 慢正电子束的技术简介
        2.2.1 正电子源
        2.2.2 慢正电子技术
        2.2.3 正电子动量分布测量
第3章 分子伽马射线谱和相关物理量的理论计算
    3.1 伽马射线谱的理论计算
    3.2 伽马射线谱的实验拟合
    3.3 正电子动量谱与湮灭谱的关系
    3.4 电负性与平均多普勒频移
        3.4.1 电负性的理论发展
        3.4.2 平均多普勒频移
第4章 不同类型分子的价电子平均能量与伽马谱的关系
    4.1 电负性与原子的正电子湮灭伽马谱
        4.1.1 拉姆电负性与原子的正电子湮灭伽马谱的关系
        4.1.2 艾伦电负性与原子的正电子湮灭伽马谱的关系
    4.2 价电子平均能量与各类分子的伽马谱的关系
        4.2.1 惰性气体分子的价电子平均能量与其伽马谱的关系
        4.2.2 部分小分子气体的价电子平均能量与其伽马谱的关系
        4.2.3 部分有机分子的价电子平均能量与其伽马谱的关系
        4.2.4 部分线性烷烃分子的价电子平均能量与其伽马谱的关系
        4.2.5 卤化碳分子的价电子平均能量与其伽马谱的关系
        4.2.6 部分氟取代分子的价电子平均能量与其伽马谱的关系
        4.2.7 同分异构和芳香烃分子的价电子平均能量与其伽马谱的关系
    4.3 本章小结
第5章 综合分析与讨论
    5.1 分子的价电子平均能量与伽马谱关系总结
    5.2 不同计算方法对拟合效果的影响
    5.3 内价电子与外价电子的价电子平均能量与伽马谱的关系
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 工作展望
参考文献
附录A
致谢
作者简历

(4)低能正电子与原子中的电子湮灭的物理机制研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 课题研究背景
        1.1.1 正电子的预测与发现
        1.1.2 正电子的基本性质
    1.2 国内外研究进展
    1.3 课题研究意义及创新点
        1.3.1 尚未解决的问题
        1.3.2 研究目的及创新点
    1.4 本文工作简介
第2章 正电子-电子湮灭理论与实验概述
    2.1 湮灭率Zeff的计算
        2.1.1 原子上的正电子湮灭率
        2.1.2 分子上的正电子湮灭率
    2.2 实验原理
        2.2.1 正电子源
        2.2.2 检测技术
        2.2.3 静电束
        2.2.4 湮灭实验
        2.2.4.1 高密度气体实验
        2.2.4.2 阱中的原位湮灭实验
        2.2.4.3 能量分解研究使用基于阱的光束
第3章 伽马射线谱及相关物理量计算
    3.1 伽马射线光谱的实验值与理论值
    3.2 分子中的亲正电势和亲电子势
    3.3 伽马射线谱平均多普勒频移
    3.4 电负性概念及其不同标度方式
第4章 应用与讨论
    4.1 惰性气体原子的伽马射线谱
    4.2 价电子和总电子理论伽马射线谱对比
    4.3 主族原子的理论伽马谱宽度与电负性对比
    4.4 平均多普勒频移及其相关研究
    4.5 其他物理性质与伽马射线谱宽度的关系
第5章 总结与展望
    5.1 本文总结
    5.2 工作展望
参考文献
附录 A
附录 B
附录 C
作者简历

(5)低能正电子与原子分子湮灭过程中关联效应的研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容与意义
第2章 正电子与物质的相互作用
    2.1 相互作用的理论机制
    2.2 电子与正电子的相互关系
第3章 电子和正电子对波函数求解
    3.1 原子基态的电子波函数
    3.2 分子基态的电子波函数
    3.3 分子体系中的电子和正电子波函数
第4章 伽马射线光谱
    4.1 湮灭过程
    4.2 动量分布
    4.3 结果讨论与分析
        4.3.1 惰性气体原子的伽马射线光谱
        4.3.2 小分子的伽马射线光谱
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
作者简历

(6)正电子与原子散射共振现象的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 正电子与原子散射共振的研究目的和意义
    1.2 当前研究现状
    1.3 本文的研究方法和内容
第2章 动量空间耦合通道光学势方法
    2.1 引言
    2.2 动量空间耦合通道积分方程
    2.3 势矩阵元
        2.3.1 直接势矩阵元
        2.3.2 光学势矩阵元
        2.3.3 等价局域近似
    2.4 散射截面
        2.4.1 微分散射截面
        2.4.2 积分散射截面
        2.4.3 电离截面和正负电子偶素形成截面
        2.4.4 Breit-Wigner共振拟合公式
    2.5 本章小结
第3章 正电子与氢原子散射共振
    3.1 引言
    3.2 正电子与氢原子散射共振的研究现状
    3.3 弹性散射范围内的共振
        3.3.1 散射截面中的低分波共振
        3.3.2 共振附近的相移
    3.4 第一激发阈值以上的分波共振
    3.5 微分散射截面中的共振结构
        3.5.1 微分散射截面的临界行为
        3.5.2 弹性散射微分截面中的共振
        3.5.3 第一激发阈值以上的微分散射截面中的共振
    3.6 本章小结
第4章 正电子与碱金属原子散射共振
    4.1 引言
    4.2 正电子与钠原子分波散射
        4.2.1 核极化的钠原子波函数
        4.2.2 分波散射截面及共振
    4.3 影响共振参数的分析
    4.4 分波散射截面中的阈值结构
    4.5 微分散射截面中的共振结构
    4.6 本章小结
第5章 正电子与惰性气体原子散射共振
    5.1 引言
    5.2 正电子与氦原子分波散射截面共振
        5.2.1 S波共振
        5.2.2 P、D波共振
    5.3 弹性散射范围内共振附近的相移
    5.4 Wigner-Cusp结构形成原因
    5.5 共振在各散射角的空间分布
    5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历

(7)氩原子和高离化态钨离子电子碰撞激发过程的相对论扭曲波研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 电子碰撞激发过程的发展
    1.3 电子碰撞激发过程的物理图像
    1.4 电子碰撞激发过程的实验研究
    1.5 电子碰撞激发过程的理论研究
    1.6 本文的研究方法和内容
    1.7 本文的基本结构
    参考文献
第二章 理论方法
    2.1 引言
    2.2 靶态波函数的计算
        2.2.1 多组态Dirac-Fock理论方法
        2.2.2 多组态Dirac-Fock理论方法的修正
    2.3 入射和散射电子波函数的求解
    2.4 碰撞体系波函数的构造
    2.5 电子碰撞参数的计算
        2.5.1 碰撞激发截面的计算
        2.5.2 微分截面的计算
        2.5.3 速率系数的计算
    参考文献
第三章 氩原子从亚稳态3p~54s到3p~54p的碰撞激发
    3.1 引言
    3.2 氩原子的能级结构
    3.3 靶态波函数的描述
    3.4 低能情况下的电子碰撞激发
    3.5 高能情况下的电子碰撞激发
    3.6 小结
    参考文献
第四章 电子关联效应对氩原子亚稳态3p~54s到3p~55p碰撞激发截面的影响
    4.1 引言
    4.2 靶态波函数
    4.3 关联效应对激发截面的影响
    4.4 小结
    参考文献
第五章 类 Cu、类 Zn、类 Ga 和类 Ge 钨离子电子碰撞激发
    5.1 引言
    5.2 类Cu、类Zn、类Ga和类Ge钨离子3d→5f的激发能的比较
    5.2 类 Cu、类 Zn、类 Ga 和类 Ge 钨离子 3d→5f 的激发能的比较
    5.4 类Cu、类Zn、类Ga和类Ge钨离子3d→5f的极化度
    5.5 Breit 相互作用对钨离子 3d→5f 激发截面以及极化度的影响
    5.6 小结
    参考文献
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
    参考文献
致谢
附录 攻读硕士期间已完成和发表的主要论文

(8)低能(正/负)电子与原子/分子散射的密耦合及R矩阵理论研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 电子碰撞理论方法概述
    1.3 典型电子散射理论方法介绍
        1.3.1 密耦合方法
        1.3.2 R 矩阵方法
        1.3.3 Schwinger 变分法
        1.3.4 收敛密耦合方法
        1.3.5 外区复坐标变换法
        1.3.6 波恩级数展开法
        1.3.7 扭曲波方法
    1.4 本章结语
    1.5 参考文献
第二章 低中能正电子与氢原子的碰撞研究
    2.1 研究背景
    2.2 密耦合方法介绍
    2.3 Debye 等离子体环境下氢原子的结构变化
    2.4 氢原子电离阈值以上的非弹性散射研究
    2.5 本章小结
    2.6 径向Schrodinger 方程的数值求解(附录)
    2.7 参考文献
第三章 低能电子与氢原子的碰撞研究
    3.1 研究背景
    3.2 原子R 矩阵方法介绍
        3.2.1 R 矩阵历史背景简介
        3.2.2 屏蔽库仑势场下的R 矩阵理论
    3.3 孤立原子时的展开基组测试和屏蔽环境下的基组选择
        3.3.1 孤立原子时的展开基组测试
        3.3.2 屏蔽库仑势场下的基组选择
    3.4 氢原子n=2 阈值附近的Feshbach 和Shape 共振态研究
    3.5 氢原子n=2 阈值附近的弹性和非弹性散射研究
        3.5.1 1s→2s 激发碰撞强度谱线
        3.5.2 1s→2p 激发碰撞强度
        3.5.3 1s→1s 弹性散射碰撞强度
        3.5.4 氢原子n=2 阈值附近动力学研究小结
    3.6 氢原子n=2 阈值氢负离子附近的光解离研究
        3.6.1 氢负离子研究背景简介
        3.6.2 氢负离子光解离结果分析
        3.6.3 氢负离子光解离结果小结
    3.7 氢原子n=3 阈值下的Feshbach 共振态研究
    3.8 氢原子n=3 阈值附近的非弹性散射研究
        3.8.1 ~1S~e,~3P~o,~1D~e 和~3F~o 分波激发碰撞强度
        3.8.2 1s→2s,1s→2p 和2s→2p 激发碰撞强度
        3.8.3 氢原子n=3 阈值以下的动力学研究小结
    3.9 原子R 矩阵的使用简介以及外区散射方程的处理(附录)
    3.10 参考文献
第四章 低能电子与BH_2自由基的碰撞研究
    4.1 研究背景
    4.2 分子R 矩阵方法介绍
    4.3 BH_2 分子靶的准备以及散射模型的构建
    4.4 低能电子与BH_2 分子的弹性和非弹性散射研究
        4.4.1 微分截面
        4.4.2 弹性散射和动量转移截面
        4.4.3 激发截面
    4.5 本章小结
    4.6 分子R 矩阵模块的使用简介(附录)
    4.7 参考文献
第五章 电子分子碰撞电离的理论模型构建及应用
    5.1 研究背景
    5.2 不对称条件下电子与分子碰撞电离的理论模型构建
    5.3 单中心展开方法
        5.3.1 束缚态分子波函数的单中心化
        5.3.2 单电子密度单中心化
        5.3.3 静态势的单中心化
        5.3.4 关联极化势的单中心化
        5.3.5 模型交换势的单中心化
    5.4 慢电子波函数的求解
    5.5 散射T 矩阵的计算
    5.6 程序流程图
    5.7 共面不对称条件下电子水分子碰撞电离测试研究
        5.7.1 单中心化的波函数及耦合作用矩阵元
        5.7.2 慢电子连续波函数
        5.7.3 八重和五重电离微分截面
    5.8 本章结语
    5.9 实球谐函数的相关性质(附录)
Volterra 积分方程(附录)'>5.10 库仑势场下的微分方程-->Volterra 积分方程(附录)
    5.11 参考文献
第六章 总结与展望
    6.1 论文工作总结
    6.2 后期研究展望
博士期间发表论文
致谢

(9)电子与原子(离子)碰撞激发过程的相对论扭曲波理论研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 电子碰撞激发的实验研究
    1.2 电子碰撞激发的理论研究
    1.3 本文的研究方法和内容
    参考文献
第二章 理论方法和程序
    2.1 靶态波函数的计算
        2.1.1 MCDF方法
        2.1.2 MCDF方法的修正
    2.2 连续态波函数的求解
    2.3 体系波函数的构造
    2.4 相对论扭曲波方法
    2.5 相对论扭曲波程序REIE06
        2.5.1 程序说明
        2.5.2 计算流程
        2.5.3 REIE06程序框架
        2.5.4 输入及运行界面
        2.5.5 输出结果
    参考文献
第三章 电子与类铍C~(2+)离子的碰撞激发
    3.1 引言
    3.2 靶态波函数的计算以及比较
    3.3 1s~22s2p_3p—1s~22p~(23)P的碰撞激发截面
    3.4 内壳层电子的碰撞激发截面
    3.5 小结
    参考文献
第四章 电子与中性Xe原子亚稳态的碰撞激发
    4.1 引言
    4.2 靶态波函数的描述
    4.3 散射截面的收敛性
    4.4 亚稳态1s_5到5p~56p各能级的激发截面
        4.4.1 原子实不交换激发(1s_5)到2p_5-2p_(10)
        4.4.2 原子实交换激发(1s_5到2p_1-2p_4)
    4.5 亚稳态1s_3到5p~56p各能级的激发截面
    4.6 小结
    参考文献
第五章 类Ne离子的与X射线激光有关的3p-3s辐射跃迁和电子碰撞激发
    5.1 引言
    5.2 类Ne离子的能级结构以及能级交叉
    5.3 强关联效应对能级寿命的影响
    5.4 3p-3s跃迁的几率、波长和振子强度
    5.5 强关联效应对电子碰撞激发截面的影响
    5.6 小结
    参考文献
第六章 总结与展望
    参考文献
致谢
附录 攻读硕士学位期间己发表和完成的主要论文

四、用模型势方法研究正电子与稀有气体的弹性散射(论文参考文献)

  • [1]基于显关联高斯基的电子、电子偶素与轻核原子低能弹性散射计算[D]. 张屹. 中国科学院大学(中国科学院精密测量科学与技术创新研究院), 2021(01)
  • [2]运用约束变分方法高精度计算电子与氦原子的低能弹性散射[D]. 万佳怡. 中国科学院大学(中国科学院精密测量科学与技术创新研究院), 2021(01)
  • [3]价电子平均能量与分子中正电子湮灭γ谱关系的研究[D]. 袁芳. 鲁东大学, 2021(12)
  • [4]低能正电子与原子中的电子湮灭的物理机制研究[D]. 吴钰. 鲁东大学, 2020(01)
  • [5]低能正电子与原子分子湮灭过程中关联效应的研究[D]. 唐琳. 鲁东大学, 2020(01)
  • [6]正电子与原子散射共振现象的研究[D]. 于荣梅. 哈尔滨工业大学, 2012(03)
  • [7]氩原子和高离化态钨离子电子碰撞激发过程的相对论扭曲波研究[D]. 杜贵锋. 西北师范大学, 2011(04)
  • [8]低能(正/负)电子与原子/分子散射的密耦合及R矩阵理论研究[D]. 张松斌. 中国科学技术大学, 2011(04)
  • [9]电子与原子(离子)碰撞激发过程的相对论扭曲波理论研究[D]. 蒋军. 西北师范大学, 2007(07)
  • [10]低能正电子与He,Ne,Ar原子弹性散射的研究[J]. 孙志红,戴彤. 兰州铁道学院学报, 2003(01)

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使用模型势方法研究正电子和稀有气体的弹性散射
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