Неупругие процессы при столкновении ионов с атомами и поверхностью твердого тела тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.02 ВАК РФ

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РУз

ТАШКЕНТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

РГ о .

• V/ «1

г На правах рукописи

УДК 539.184

АЛИМОВ РАВШАН АБДУРАСУЛОВИЧ

НЕУПРУГИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ СТОЛКНОВЕНИИ ИОНОВ С АТОМАМИ И ПОВЕРХНОСТЬЮ ТВЕРДОГО ТЕЛА

01.04.02. — Теоретическая физика

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Ташкент — 1994 г.

Работа выполнена на кафедре теоретической физики физического факультета Ташкентского государственного университета МВиССО Республики Узбекистан."

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук, профессор МАТВЕЕВ В. И.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, УМАРОВ Ф. Ф. доктор физико-математических наук, БАЛТЕНКОВ А. С.

Ведущая организация: институт ядерной физики АН Республики Узбекистан

Защита состоится «'¿9 » ЮКгня'ЪЬЗ 1994 г. в « 0 з>

часов на заседании специализированного Совета ДК.067.02.24 по защите диссертации на соискание ученой степени кандидата наук при Ташкентском государственном университете МВ и ССО Р. Узбекистан по адресу: 700095, Ташкент, ВУЗ городок, ТашГУ физический факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Ташкентского государственного университета.

Отзывы на автореферат, заверенные печатью в 2-х

экземплярах просим направлять но вышеуказанному адресу на имя ученого секретаря специализированного Сонета.

Автореферат разослан «¡20 » (ли^и^Пл года.

Ученый секретарь специализированного Совета доктор физико-математических

наук Ю. А. КАТУЛЕВСКИЙ

•АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ: В диссертации привод-гся тооретпчоасиз исследования ряда эффектов, сопровоздаэдих столююзенил ионов с атомами и поверхностью твердого тела которое.используются, главным образом в прикладных целях п физике атомшх столкновений, оже-спектроскопш п диагностика поворгпоста.

Измерения энергетических спектров осколков деления ядер, спектроскопия плаз®, интерпретация данных cd ультрзтгеянаг космических лучах, процосси ионной имплантации п растление твердых тел под действием ионной бомбардировют, пучкопо-пленочная спектроскопия, рентгоновская астрономия, астрофизика, а такта проектирование и использование ускоритолзД тяжелых ионов eucgigdc анергий стимулировали цнтонсивноо акстримэнталыюа и тооротичошзо изучение столкпсшшй с участием быстрых многозарядпых ионов. Обычно пспользуэтся многозарядные ионы заряда Z, >1 двт;у1ЦЕвся со скоростями V>>1 (атомные вдиашз)'тагами, что часто оквгивазтся '¿< / -1, т.е. когда нарушено условие прнмэнямости борновского приблитания (Z/V«1). Существупцм ¡кз в настоящее ироия метода расчета таких столкновений, как провала, громоздки . требуют выполнения большого объема численных расчетов, к тому :аэ не позволяют проделать простак оценок сечений неупру гих столкновений с участием быстрых многозарядных попов..Поэтому представляется актуальным разработка простых методов расчета сечений неупругих процессов, сопрогсддашцгг: стоясо-вения быстрых мпогозаряднах попов'С атомами. _ "

&>Ьектн происходите на границах раздала фаз часто оказывается опрэдвлящски для ряда технологических процэссоз, что •и спрзделявт,необходимость исследования структуры п состава

, о

поверхности на толщине ~ 10-20 А'.' К чие-лу аффективных г.-з-годов чувствительных к .структуре и составу поверхности следует отнести Eoffiiys) спектроскопии поверхности, сводявдпся й няб-лвденш спектров электронов и фотонов испускаемых при и.мшой бомбардировке поверхности твердого тела. Существующие. метода рзсчетов ограничиваются вффоктеки происходясщми при рассеянии простейших тонов. Тогда как в эксперименте, кате правило, используются яош сложниг атомов. Поэтов

прэдсгоплявтся актуальными расчот: процэссов ошэ- и рэ-позапспоЛ нейтрализации ионов сложшх атомов при столкновениях с поворхностьв гаталла.

ЦЕЛЬ РАЕОШ-/ 1) Разработка аффект:' таого метода расчета и проЕэдзиио расчетов сочетай иоупрутах процессов при столкно-nonizj атомов с Систрами кногозарядниш цопаш где неприменимо борцовское приближение, а твюко распространение этого катода на область релятивистских скоростей. 2) Разработка механизма 4 рмирования зврядового состава и расчет степени ионизации при бомбардировке полшсристаллов kg и Pel медленны-ии ионами Ко* п Аг'.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В диссертации впервые:

- На основе простого механизма внезапной шрэдачн импульса, опясивакдаго неупругио столкновения атома с бистрам многоза-рялннм ионом, рассчитана: joponrnocTb ионизации атома водорода в зависимости от передаваемого импульса и параметра удара, раопрадолониэ по углам вылетевшего электрона, сечения шии- . зации и возбуздеаия атома водорода, сечения одаоэлектрошшннг Е двухалектрошшх возбуэд&иий атомг гелия, сечения однократной ц двойной ионизации атома гелия, полное неупругое сечение, аффективное тормоязние и пробеги быстрых многозарядных ионов в газовой среде.

- Рассчитано сечение многократной ионизации (до восьми) атома неона, предложено обобщение на олуши.релятивистских столкновений, а таюш разработан катод получения* оценочных сече- • ный для многафатной ионизации атома аргона, согласующиеся с гадавддася аксгортдентальшш данными. .

- •Рассчитан процесс риэ нейтрализации иона ■сложного атома при столкновении с поверхностью металла.- При расчетах вероятности ига-аффекта учитывалось .искаие :ie волновьх функций обусловленное потенциалами изображения иона и электрона. Лри расчетах учитывались только два канала формирования конечного зарядового состояния - one процесс и резонансная нейтрализация. На основе предясиюнкой ваша кода ли расчитаны степонь нейтрализации ионов на поверхности металлов.

НАУЧНАЯ ЗНАЧИМОСТЬ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦКННОСТЬ: Разработанные

в диссертации модели и метода расчетов, а таюа» расчеты конкретных эффектов представляет интерес в прикладной части физгаси атомных столкновений, диагностика плазмы, спектроскопии, оже-спектроскопии, диагностика поверхности, астрсфззике. Проведенные в диссертации исследования когут быть отнесены к теоретическим основам этих приклзданх дисциплин.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ: 1. Расчеты полных и дифференциальных сечений возбувдения и ионизации атома водорода, однократного п двойного возбуя-деня и ионизации атома гелия, аффективного тормотанил, полного неупругого торможения и пробогоз быстрых многозардшшх ионов в газовой среде.

Z. Расчеты сечений ионйзацш атома гелия ударом быстрого ро-и.тииистского многозврядаого иона, о тоюш расчеты сэчоний (нерелятивистских) многократной ионизации атом неона. йетод получения оценок сочениа многократной ионизация атома ¡ри его столкновении с быстром многозарядашм ионои. 3. Расчет степени исетзации при 'бомбардировке поликристаллов Ag и Pd медленными ионами N9* а Аг* с учетом двут каналов формирования конечного зарядового состояния - аффекта Она и резонансной нейтрализации.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результата работа докладаво-зшеь и обсуздались на: X и XI Всесоюзных конференциях (Ужгород 1583, Чебоксары 1991) по физике электронных и атомных столкновений;" V Вс-есовзной ' конференции. по взпимодвйствга ляактроиагнитних юлучония с плазмой (Ташкент"19fc^); 1 Республиканской конференции молотых ученых-физиков бУЗов (Ташкент 1988); X Всесоюзной конференция "ВзвпмодоЯстйяз ионов с поверхностьп - 1991" (Звенигород - 1991), XI Конференции "Взаимодействие ионов с поверхностью - 1993" (Звенигород -1993), Й5 кеяцц'народной. конференции "25-th EGAS" JCaen, Prance - 1993), XXII Конференции ш вмиссионной электронике (Мос,квп - (994), я таюш на научных семинарах в КЭ АН 1.Уз., Кафедрчх теоретической и общей физики физического факультета 'ГчгаРУ.

ПУБЛИКАЦИИ. По темп диссертации опубликовано 12 печатных рябот.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, трог глав, заключения и списка литературы. Она содершт 100 страниц машинописного текста, включает 14 таблиц, 9 рисунков. Список литература содершп 58 иодашо^лий.

СОДЕИШШ РАБОТЫ Во взедении обоснована актуальность исследуемой темы, сформулирована цоль работа и постановка задачи исследования, излояены нв^ -шая новизна и практическая ценность результатов получи ниш: в работе. По ходу изложения материала приведен литературный обзор по тема. Литературный обзор то первым двум главам приведен в начале первой главы, так как, эти главы монно рассматривать с единой точки зрения. Литературный обзор по 3 главе приведен в ео начале.

Глава 1 посвящена рассмотрению нбупругих процессов при столкновении быстрых многооарядных ионов с простыми отомзгч, содеркит 9 параграфов в которых, в частности, рассматриваются: В §5 1.1 - 1.3 приведен литературный обзор. В § 1.4 показывается что, при столкновении атома с быстрым многозарядкшл ионом сечение гэупругих процессов , в интересующей нас области, нельзя рассматривать в борновском приближении. Другие яэ приближения (айкональвое, приближение внезапных возмущений и их модификации),'обычно приводят к громоздкому численному счету, тогда как представляется необходимым иметь простой метод расчета сечений ,ря эксперт->н-. таторов с участием быстрых многозарядтд -ионов. В настоящем' параграфа показано что результат неупругого столкновения быстрого многозарядного иона с атомом сводится (при Z/Y -1,.Z -заряд частица, V - относительная скорость столкновения; ат. ед.) к внезапной передаче импульса атомным электронам. Поэтому сечение перехода атома из состояния |0> в состояние |п> при его столкновении с быстрым шогозвредвым иином имеет ввд 111'

ч.

■•o-eic^j* |-у-|<п|ехр[|1^а)|0>Г (1) %

где координаты втоиаых электронов, придала интегрирования qa и qt, по переданному импульсу q находятся из границ применимости подхода.

В § 1.5 приведен' расчеты -зависимостей дайоронциалышх сечений ноупругих процессов при столкновении атома с бистрам шогозарядпым ионом от; 1 ) угла пилота ионизированного электрона, 2) от импульса галотввтого электрона 1с, 3) от переданного импульса q. Приведетш тякзаэ грофгаси этих распределений.

В 5 1.6 Рассмотрена ионизация атома водорода ударом быстрого многозарядного иопа. В результате сравнения с точныкп численными расчета™ по формуле (1 ) показано, что сочешго иоясо неплохо описать формулой

а=8гс ^-^О.З lr.(2V). ' (2)

В этом sis параграфа приведена таблица, в которой сравнивается экспериментальные сечения ионизации атока водорода с рзо-чвтами по формуле (2) и с расчетами в борцовском приблетта ней. Из таблицы видно что расчеты по формула (2) неплохо описывает эксперимент^ тогда как, расчеты в боряопском прно-лгохэнии существенно отличатся от эксперимента.

В 5 1.7 рассмотрено двойная ионизация о то г-.а гелия.. Атом гелия в основном и возбужденных состояниях опиенваем кпк два независимых электропа-п поле ядра с эффективным зарядом 2е. • Фуйтщпи основного состояния определяем как

ф„ и»«; 1*.)Ф0<*,Ь гда

а функцйи конечных состояний как

N

Фг Î 4 : ]

1 г |2 ь I t t • J

здесь, ({£(?■) одноэлшетропнпя волновая функция электрона и непрерывной спектре. Оечеииэ двойной ионизации имеет вид

йq

¡т.и**1Мч>|

<3. . о

гдз

IМч){2= ЛЧ^Ч)!* ,

здась производится интегрирование по углам вылетавшего алек-трона д для |А£ (Ч) |2 имеем

В Еаргшшии (4) произведены замены £=£/2*, ЗЦ/г*, 1* а

продали интегрирования соответственно равны (^=22'/V и ql=2Z/7.

В 5 1.8 рассмотрена однократная ионизация атома гелия ударом быстрого шогозарядного иона. Показано что сечение однократной ионизации атома голия описывается формулой

ч,

%

где

СО ' » •

И = X йк к*|\(ЧНг '

о

вероятность ионизоваться одному электрону, а .выраканко (1-Я) . соответствует тому что второй алвктроп остался в дискретном сшктрэ. В атом параграфе такжз обоепол поется выбср эффективного заряда 7.к как для однократной ионизации, так и „,ля двойной. В таблице 1 приведены экспериментальные данные 124 для однократно., ионизации атома гелия ударе быстрого шогозарядного иона, а также теоретические результаты полученные по формуле (б): стлй.1 - энергия налетащего иона, отнесенная к единице отомгой'масснстлб.2 - заряд иона, стлб.З - акс-

церкмзнт, стлб.4 наши результата. В аналогичной юследоза-тэльностн приведэнн данныо а в таблица 2 для двойной ионизации атома гелия, с той разницей, что теоретические результата получена по формул» (4). Ез этих таблиц видно, что наша результата подтворздэют вывод работы' {21 о преимущественной (при 7,П 25) прямом мэхвнизке возбуждения слоулюго атома полем многозарядного иона.

. В этом параграфе тагспэ показано, что сочзнпе даоЯноЯ по-нпзации атома гелия ударом быстрого гзогоззрядпога еозэ коя-по неплохо аппроксимировать формулой

2U 0.15бЦ-|

А Н-НГ иж 1

гдэ Ä,B,C,D,B - такие константа.

В § 1.9 рассмотрено возбуждение двухзлегстронЕого втомэ в дгскретшй спектр, кглзчая возбуздзниз свтогэппзационш— состояний. Проведано сравнение наших рузультатсг? с шсспери-мэнтальныки данными. -

Глава 2 посвящена рассмотрению и рассчзтам неупруглх процессов при столкновении быстрых (вкличая релятивист! сиэ> ггяогозарядных.ионов со слошшми атомами. Она содаряпт 4 параграфа в которых, в частности; рассматривается:

В § 2.1 рассмотрена полнно неупругиэ'сечения, аффективное тормошило и пробеги быстрых многозэрядннй понов в газовой сртэдо. На упругие .процессы, происходящие при столкновении бы страз тлаогозарядныз: ионов .с атомами, хпрактврнзувся довольно большими сечениями и их расче- i представляет интерес предде всего с прикладной точки зрения. Сальное по^е пона часто не позволяет использовать, борновское приблЕнэние, что существенно услоязшэт расчета. Поэтому в настоящем параграфе предложена простев оценки полных неупругих сечений, эффективного тормоиения и пробегов в газовой среде бзстрих мяогозаряданх ионов в случаях, ктда ЪП -1. В § 2.2 рассмотрена многократная ионизация слошшх атсов

с

ударом быстрого квогозарадного шна з приашоэнш кваавлсшах асияроноо. В настоящим параграфе полутени формулы. модели лезssacE&x ехактроноз и раccwmiu шогояратияя (до еосьш) шшзацзя атома шона, приведено срг чеша с вкспзршмантом. Пася гртздзпа вшаяямость езшнопия р,ффо1ягеввого заряда Sio«a ваш« о? кратности щишзацви. На раоуико 1 приведено срзЕнанкз расчатснх сечений многократной ионизации атома eooüs прз стоилшовапиа о быстры« миогозарядным ионом (7=1.4 ПоУ/ата, .. :4Д, ст.од.) с окспоршантом в зависимости от кратности ионизация. Тогаэ па рисунка 1 приведена зависимость квмапопвл сффзктшяого заряда атома неона от кратности шпи-згидаи. Кт: шдза ш раоутсв, продажшный простой подход вполне заменяет сложшо числошшо расчета сечений ионизации г; возбуъданся атсмт быстрыми ьшогозарядныг.и иона?,и в слу-чоо, когда нвпршлзиш> борцовское прпблшехшэ.

ß i 2.3 приводов отлк .ащийся от предыдущего мэтод цпя оцзя1£л сечеппй ьаопифстаоа шнгоацин слолшых атомээ ударом Систрого щогозаряднсго. кша. Для определения сэчошй 'иаогшфатаоЗ Еоашацаа используется, прийшаяжиэ везвласкках олзктроноз. Для рцзшш взроятаост" однократной ионизации истальз^стся дулавзй порядок пргйяашная внезапных псзвдгриаЗ. Протай, пзскольку даподьные ыатричша алокзвты шрахода ш оошшого состояния сложного атома в континуум ца изпзстды, .вэроятность вирашвтся интегральным образом чорзв сзчопко фотошнизацш. Используя вкспврзззнтяпышо ДЗШОШ -ДЛЯ СОЧйПЩ фОТОИОНЕЗаЦИЗ рЗЗЛЕЧШХ атомов,• получай просто оцэвочнно формула дая сэчвниИ. ионизации зтнх отоша ударои быстрого ■ ьаогозарядного дана, удовлотшргпщйр закону подобая. Для атомов с заполненной шиаи»3 оболочной 13 восьми аг.октроноэ Eüpa:»Hsa для сечений C3ÜEH полу.чэш I) ЕЦДЭ

о.1 =1 Gaß J-^-j' £ 1П7 + 3.5/f- 1.3 J

для однократной ионизации, где

-r=-- » 1

И .

a" =2uß ап 2i ni 7

для многократной ионизации. Для ап ш нмзом: a^Z, a3-Z/3, «,=1/3, <л.=1/5, art=2/15, 0^=2/21. Различию атсш различаются значениями пароиэтров |) п rj. Рясчзт сэчвшй Сил ирозодрп для атомов оргонв (р=1.5, ц--2). Срзшшт.о рассчитанных прпвздрп-пым формулам сочэний п-кратпсй иопизацзп .с ■ вкстрпяптвяьппглз данными даот неплохой результат.

Г § 2.4 содержат формальное оиос::озг;пст подхода, каго-кэнного в предыдущей главепа основе прпбдкгзпкя Елэзсшяг возмущений, что позволяет проделать пошсрэдстаекноо обпбцэ-нпэ па случая релятивистских столгазовзплй. Послодаво пообхо-димо по тем причинам, что часто пспаяьзуотся тяжкао' пота s настолько большого заряда, дая которая область пргкэяпзсста борновского прпблакопая 2/7<<1 по достигаете!! дат при рзля-тквистских скоростях У-0137 (ат.од.). Доказано, что результат столкновения быстрого релятивистского гатогозорядаого Иона с неролятшзистскт» атомоп, как и в случзз перзллтгазист-ских' столкновения при Z/1M, сводится К пнеззйюй порадочз . иятутъеа отокйн» злэктронзм. -А. вез ртличиэ от пэрэллтсг.ст- . слог'4- случая сводится к с^раоерздзлзиия- продолов питогр-гро- * вапся по пэрэдвнпоцу' импульсу. Поэтов все результата, получерные в предыдущей и в настоящей глагэ, допускает нспос-рэдетвэзвое обобщенна на случай релятивистских стсшаювэний. В данном параграфа приводится рпссчот сочония однократной а двойной' Еонгзапиа . атома геляя ударом рэлятквистского глпогозерядного иона, Имоищйося вкспорпивпти, срапппвг'Ьтсл с расчетом в области близкой к релятивисте: :ой.

Глава 3 посвящзпа тюрш формирования зарядового состава ионов рассеянных поверхностью кэт&гии и состоит' из ß параграфов.

В 55 3.1-3.2 пргоэдчн литературные'обзор.

В § 3.3 девш основные определения .,. лзичоских величин харак-таризуэдих зарядовое состояние частиц при их рассеянии пв поверхности поликристаллов. Принято, что основными ыеханиз-¡лзет рокомОииацан при рассеянии шм. .лея эффект 0:т и розо-канснвя нейтрализация. Проведены обские вырадания для опреде-лэння степени ионизации при столкновении заряданных частиц с повэрхностьа.

В 0 3.4 рассштран ьзханизм Ода при столкновении зоряивнной частицы с . овархпостьо поликристалла. Вероятность ожэ-про-цзсса ?;" шхзт определяться по формуле

йХа3!^ I1!2 °<ЕГ Е,) (8)

гда и 3*^- шлпульсы алактронов в зоне проводимости

гатадла, р-импульс елвк.рона в континуума,|1|- 1свад~от модуля ашяитуды Ока процесса, просуммированный ш всем коночным состояниям, 0(Е1- Ь{)~ закон сохранения внергш

система "иоя-шталп", где Би - начальная анергия системы, а 15,- коночная. В выразшпии (Ь) ,цля вычисления амплитуда ' пвротода А использованы: для функций начальных состояний-каталлячэгасно болновыо функции электронов в модели. Зоммер-федьда, в для конечных, - волновые функции электрона в дискретное спектра нвлетаицого.швв и волновые функции электрона в непрерывном спектра. В результате вероятность ока аф,акта

шжко пршости к веду •

-

где ег - внаргая Ферми металла, е - энергия электрона в неп-

роравпом спектра, Л. - параметр экранирования, ? - шсота потенциального барьера, е4,б2 - начальные анергии электронов

в зоич проводимости, p(s) - плотность распределения электро- . нов в зоне прово;щ"лС',л глэталла, 3?nlm(p) - всдородоподобппо

функции элзкарона в диксрэтном спектре попа, (3 - постоянный коаК циент, 6(z)=0, зхО и 0(s)=1, х>0.

В § 3.5 рассмотрен второй механизм рекомбинации - резонансная нвйтралЕзация. Если при пркблпйжтз шва к поверхности существует нос олько возбуздошшх уровь.й дискретного спектра, лежащих ишхо анергии Фврмп металла, то возможна резонансная перезарядка. Вероятность такой поречарядгл m рассчитывали по из вэстной фор!'"?.'® (Jane? 1974)

ç<-f + "Г ~ 1

где А и 7 некие множителя, í -расстояние до поверхности кэ-■ таллз, г - аффективный заряд.

В § 3.6 приведены выражения для водородоподобных функций электрона в импульсном представлении, а тагегв приведены сравнение теоретических расчетов с акспэрялепталышип даннн-. га-для степени ионизация атомов Ат и líe рассеянных поверхностна полизфксталлоп Ag и Ptl. Результата расчетов находятся в качественном (а тогда и в крличостпоепсм) согласии с зкс-, юриконтом что шдтвсрадпот верность принятого механизма нейтрализации ионов при их рассеянии на поверхности металлов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ. 1. На основа единого подхода, согласно которому результат неупрутого столкновения атома с йистршз многозарядпкм попом сводится к внезапной передаче иыцульса рассчитана сечение ионизации атома во, .эрода, сечения одно- и двухэлвктронных возбундоншй (включая автоионизпциошшо состояния) и ионизации атома гегия, сочаная многократной ионизации злотого атоиа (líe, Аг).

г. Проведено распространение расчетов на область релятивист-

СГСПХ СТОЛ1Ш0ВЗНЛЙ. '

3. Рассчитаны псшдго паупрутиэ сэтахшя, ¿фф^тивноз торгдзйэ-ниэ в проЗоги бистрих иогозарядапх соков в га.-овай среде.

4. Прэдкик?-' мэхбнпзм Формирования зарядового состава атомов Ar п Кэ расоэпшшг говархкос^ъи шлакристалкш As и Ш.

5. Рассчитала ста ноль попиззцяи, ti, учетом двух каналов форкарозвшет коночного сзрдасого состояния, око-горэходэ па возбужденный уропонь иона к рэБонанспой нейтрализации, с учотом Еоршзсокзрлостп ■ пштаости алоктропов в боев проводимости п сзл кзобрааишя.

Список цитироешжй лйтврвтуры :

1. Матввев В.И. Оцзнка сочешай возбуздония И кшшацш атома при сташнаашк: с ßu стран кпогозорццшш шшгл // )2ЭТФ, 1S85, Т.ВЭ, 116. С. 2021-2025.

2. KcGùiro J.E., Huiler А , BcbucU В. et.al. Ionisation oí Iieliun by highly, ckirged icns at 1.4 Mqv/eau //

ет.A., ISB7, V. 35, H б* p.2473-2483.

Основана разудьтага ;^:ссорт£Ц£л оцуйтсоввна в работах. /

1. Аликов P.A., Ыагдэов D.E. Однократная и двойная ионизация стока гелия дароа быстрого шогозарядного иона. //Тезиса докл. X Beacocsitaß конфзранцсй го физпкэ влактрошшх в ОТОМНЫХ СТОЛКНОВЗНИЙ; Sfcropojí.: 1S33. 0.100.

2. Alißiov H.A., ' Pazdsarsbj- V.A.," Voittiv A.B. Staple estimation of ütom œultisleotron Ionisation crosa sortions by a fast Eiulticharged Ion. // J.Pbys.B. 1939, 7.22, N 5, P. 1S53-1356,

3. Алимов P.A., Матвеев В.П. Двойная шнизеция атома гмгая ударом быстрого кпогоз&рядного кока.//Ш'Ф, 198Э, Т.59, Н. 9, е.- 158-161.

4. Аликов P.A., Бойткив A.B., Пэздзерскнй В.А. {нногоэлэкт-рояная ионизация атома быстрым многозарядным ионом. // Тезисы докл. V Всесоюзной конференции йо взаимодействии влектрошзгнйтных излучений с плазмой. Ташкент. 1989. С, 127.

б. Алемов Р.А., Матвеев В.И.- 15яогонрзттая ионизация сложного атома ударом быстрого шогозарядного иона. // Тезисы дотл. XI Конфврег'щи то физике электронных и атомных столкно-bl ий. Чебоксары. 1°91. 0.107.

б. алимов Р.А., алимов И.А., Квнзроз В.Я., Матвеев В.И. К теории формирования конечного зарядового состояытя атомов ¿1 и Ne рассеянных поверхностью поликристаллов Ag и Pd. // Тезисы докл. X Всесоюзной конференции "Взвшодэйстеир ггонов с поверхность!! - 1S91". Звенигород. 1991. С.34-35.

?. Alimov Ii./.., i&tYeov V.I. Тто-electron ргосеззез In collisions oi atoms He with last multiply charged ions. // Abst. of paper 25-th Г IAS conference. Caen. Pranco. 1993. P. -02-03.

S. Алимов P.A. B Матвеев В.И. ?&хснпзм 0.-::в при формировании хскечяогэ зарядового состояния атомов Аг п Ко раосеяпных поверхностью поликристаллов Ag я Pd. // Тззеси докл. XI Конференция "Взйгзлодзёств"') ионов с поверхностью - 1993". Евзнпгород. 19аЗ, Т.2, С.102-104.

• 9. Alteov It. A,, Alirco? Sli.A. .Капяго? V.Ya Jiatveev 7.1. Or. the theory of the formation oi tha final charge state of At and lie atoma neat ted hy surfaces oi Ag end Pd ро1усгузШз.// Vacuum. 1934. 7. 45, P.49-52.

.10.-. Алплсв P.A. Дйтвоев В.й. „ Ргхкатов А.С. оснозпкв механизма при форйровззгзх конечного з&пядсвого состояния зтогав lis ргссзяшшх швергпостьз поликристаллов Ag и Ра. // Tesncu докл. 2X11 копТоренцгз по ветссшшюа электроника. i.tocram. -199-4. Т. 2, С. 6G-S8.

11. Axesxb р.а. .Матвеев в.и. Езупругпе процзеен при столкео-венш атома гзхгя с бкетргл? июгозарядш.. попом. // 32ТФ, 1994, Т; 64. В.З, 0. 413-410.

12. Алпмоз Р.А., Аралгщйотсогз Т.У., ИатБЕВз В.И., Рахг,:атоп А.О. Пеупругпо процэсси, г£$ектаз:оэ тормсгэйпз з прпбзгя ионов в газовой ерздэ. // З'сбзксгаЗ вййявекка куряал. 1994, Екп.1, С. 10-21.

Таблица 1.

Сочэнш одаократаой ионизации ато:>'.1 гелия ударом быстрэг« ьагагозарядаого кона.

Энергия Заряд Эксперимент ПЗ Теория

ИзВ/вдклон копа 10"'"см2 1СГ,асмг

' 1.4 6 .4.96 2.91

1.4 15 17.9 13 2

" 1.4. • 18 22.4 19.0

1.4 20 26.0 ; 23.4

1.4. 33 57.2 , '6.0

1.4 37 59.5 : 80.3

• 1.4 44 , *?2.1 114.3

Таблица 2. '

Оочзееэ дзоЕео! попизацшл атома гелия ударом быстрого шогозарядпого иоаз.-

Энергия ЕаВ/нуклон Заряд ; шна Экстригдэнт 11 ] Ю"1*5«/ г Теория ' Ш^см*

1.4 6 • .0.276 0.262

1.4 15 '2.91 ' 2.73

1.4 16 ' 4.50 4.05

1.4 20 5.41 5.06

1.4 36 16.0 . 16.0

1.4 57 16^8 17.9

'•4 44 23.0 25.4

гг^ 2 4

а Си

ю

14

10

г 15

'ю-/6

1

5 € Ч $ п

6 5

к

3

-2

I

Рисунок 1. На лавой вертикальной шкале отло;зэно сечение многократной ионизации неона в зависимости от кратности ионизации п. Заряд иона й=44, энергия 1.4 ИеУ/влм. х-эксперимзнт (Бс^а-1ос1;ег А.Б. 1932), А-нези результаты.

На правой вертикальной шкала приведена Зависимость еффэнтивно-го заряда 2* втомэ нэоиа от кратности ионизации п.

йонларнинг отомлпр ва ijamnj. згис;л спрти билан тугасшшшдаги нооластик ходасал^п.

Алик® P.A. . фзск^зча мазмунн. УшОу ^ассертадал, иоплар Ошшп атомяарни ва каттащ ¡кием взасини Оомбардшэн ■ ^шшнганда ■ ез берадяган иоэластак ^одасаларна хркюблзага ОвгЕшгааади. . Диссертация ушбу ipicM-лардан иборот: Кирка, 3 та боб, хулоса, 68 та новдан пборат Султан едабизтаар руйхати. Умумий ^аяш 1СЮ бет. Дкссертациянинг асосий 'шзмуни куаллпфцшг босмадзн чшр$ая 12 та шшда ёритвлган.

Диссэртацияда, Бори шршлашша коурип булган зсолдз (Z»1, Ч»\, Z/V-1, атои бирюкларвдд), шпульсш квскин узатш кеха-низки асосида, -:тшйрпшг атоалар бшшя ту^ашишидаги но эластик процессларшшг (шалаша, -гола баланса) - кундаланг квсим гоалара ^иса-Зланган. Дтсшлар сефатада" водород, гелий ва неоь отомлари олингап. Бундвн та {ары, ырридаги мохаккзглни цудлаи чегераси релятивиста; тоашшвр со^асигача кенгайтирилган. . собл^З топилган иоалаотш процэсслзрнинг кундаланг кэсяшшри, аксдаршштвл натаЕалар бнлвн кшштгралгаадо, улпрнииг 5?заро куда яши мое тувшшй кузапуган.

^озирги вгн^тгача, цвтш} даем сиртццан ijbüttsh атом заррв-чоларгшЕнг варяд ^ола-ш щгашшпиа лазарияса улвршз понлаа дв-рвжаоини 1шант шхангдасш , грнушюри есоспда зрооОлашта емкоп бермайда. Кошшшш дара ¡¡шепни Ониш фундекзнтал вхамаят-го его ва фнзикевий шюктрошконйпг ijaTop вмалий марапаларинп очия учун кврак. Яонлаш даражасши ^исоблагаида, Z та процесс ^исобга олиада. Булар Огэ-вффект ва рззонаяс нейтраллашдир. зрзеойлЕи натакаларл эксперимент'бшган солиатирилган. Солиши-ршп шутш курсотдиш, бизнппг ^исоблсшларвшз экспериментга сифат нщотидан, баъзан аса мшртр ¡пи^атидян мое тушэди.

Inelastic processes in the colllsiona ions v?lth ato~a and solid surface.

Alimov If.A.

Abstract.

Calculationa or Inelastic processes in the collisions ions with atoms and solid surface are considered in this thes' . The thesis contains thi3 parts; introductions, three chapter, conclusion ant} li3t of 58 references. It also contains 9 tables, 14 pictures. The thesis contains i00 typewritten pa.ss. The main content of .issertation are illustrated in 12 publication.

In the dissertation calculation cros3 sections ot Inelastic processer (Ionization, excitation) in sudden transfer of momentum mechanism, when Born approximation is useless (Z>>1, V>>1, Z/V-1 atomic unit3). 1'or target we talce hydrogen, helium and neon. In addition, we propose the generalization of this method to the ran/re of relativistlc velocities. The results of calculations of cro33 section of Inelastic processes are In a #ood agreement with experiment.

Until now. one could not estimate the ionization degree, judging from the first principles of quantum mechanics when U3lng the theory of charge-3tate formation of atomic particles reflected iron 3olid surface. The i_iiowledge of the magnitude of the Ionization decree ia of fundamental importance being necessary for the solution of cose problem of physical electronics. Two methods for final charge state formatic. .. the Aufor effect and resonance neutralisation are considered. Results of calculations of the absolute values of the degree of ionization are in qualitative aRreernent -."Uh experiments.

• ' Форм« 60X817k.. Зак.о?/$ .

j Объем W-liZ&ii J. Т'Т"» loO

• Отпечатана И УЧРГНОЧ ТИШИ ¡П.;:I ll Тлнтп ТИТрГ"!1^! ип i