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URN: urn:nbn:de:hebis:26-opus-10360
URL: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2003/1036/


Ionization of helium in relativistic heavy-ion collisions

Ionisation von Helium in relativistischen Schwerionen-Kollisionen

Barna, Imre Ferenc


pdf-Format: Dokument 1.pdf (1.071 KB)

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Freie Schlagwörter (Deutsch): Ionisation , Helium , Schwerionen
Freie Schlagwörter (Englisch): Ionisation , Helium , Heavy-Ions
Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Theoretische Physik II
Fachgebiet: Physik
DDC-Sachgruppe: Physik
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Englisch
Tag der mündlichen Prüfung: 07.03.2002
Erstellungsjahr: 2002
Publikationsdatum: 20.03.2003
Kurzfassung auf Englisch: The coupled-channel method is used to calculate single-, and double-ionisation cross sections for helium collisions with heavy ions. For highly charged and slow projectiles where the ratio of the projectile charge divided by the projectile velocity is in the magnitude of unity, non-perturbative methods must be used for proper description of the physical process.

As basis functions Slater-like orbitals and regular Coulomb wave packages were taken. The Coulomb wave packages give a satisfactory approximation of the single and double electron continua, which is needed to reach convergence for the cross sections.

As Electron-Projectile interaction the Liénard-Wiechert- Potentials were used minimal coupled to the impulse operator of the electron. The projectile was considered as a classical point-like charge ying on a straight line.

12 different calculations were done for di erent heavy ions from proton up to U92+ and compared with experimental data.
Kurzfassung auf Deutsch: Die Ionisation von Helium in Schwerionen- Kollisionen ist ein fundamentales atomphysikalisches Problem. Die gebundenen Elektronen in He-Atom sind stark korreliert.Insbesondere auf den Doppeltionisationsquerschnitt hat diese Korrelation entscheidenden Einfluß.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde das Einzentren-Gekoppelte-Kanäle-Modell realisiert und für unterschiedliche Stoßsysteme Rechnungen durchgeführt.

Unter den vielfältigen Modellen zur Beschreibung des Ionisationsprozesses zeichnet
sich die Methode der Gekoppelten Kanäle dadurch aus, dass sie die Korrelation
vollständig berücksichtigt. Für hochgeladene Projektile und langsame Kollisionen, bei denen das Verhältnis ZProj / vProj in der Gröessenordnung 1 ist, liefert die Born'sche Störungstheorie falsche Ergebnisse.

Im ersten Schritt muss man eine Basis wählen und den Helium-Hamiltonoperator diagonalisieren. Unsere Idee war, dass wir nicht nur gebundene Slater-Funktionen, sondern auch reguläre Coulomb-Wellenpakete nehmen, womit wir das Einfach- und Doppel-Kontinuum besser beschreiben können. Wir approximieren die Helium- Wellenfunktion durch eine Summe symmetrisierter Einteilchen-Wellenfunktionen.

Die Projektil-Potentiale sind die Liénard-Wiechert- Potentiale, die mit dem Elektronen-Impuls minimal gekoppelt werden.

Wir betrachen die Projektile als Punktladungen, die auf klassischen geraden Bahnen
laufen ('Straight-Line-Approximation' in der 'Semiklassischen Näherung').

Wir haben für zwölf verschiedene Stoßsysteme, (von Proton bis U92+) für die Messdaten verfügbar sind, Rechungen durchgeführt. Unsere Resultate stimmen mit dem Messdaten ueberein.