Single and double scattering mechanisms in ionization of helium by electron vortex projectiles
Single and double scattering mechanisms in ionization of helium by electron vortex projectiles
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电子涡流射弹电离氦的单散射和双散射机制
DOI：
10.1088/1361-6455/ac1c38
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Harris, A L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Harris, A L
利用畸变波玻恩近似计算了氦在方位面上电子涡旋抛射电离的三微分截面（tdcs）。在这种碰撞几何中，低能量和中能量的tdcs表现出独特的定性特征，可用于识别单散射和双散射机制。总的来说，我们的结果预测涡旋抛射体的电离动力学与非涡旋抛射体的电离动力学相似。然而，观察到一些关键的差异。对于非涡旋弹丸，需要双重散射机制才能将电子发射到方位面，并且随着能量的增加，这种机制变得更加重要。我们的研究结果表明，对于涡旋弹丸，发射到方位面不需要双重散射机制，尽管这一过程在更高的能量下仍然显著影响TDCS的形状。在低抛射能量下，非涡旋电离主要通过单对撞进行。涡旋抛射体也是如此，尽管我们的结果表明，即使在低能量下，双散射也很重要。涡旋抛射体的入射动量具有固有的不确定性，这使得双星峰在所有能量处都会变宽，并在较高能量处导致双星峰的分裂。这里给出的结果导致了几个可以通过实验验证的预测。
Triple differential cross sections (TDCSs) for electron vortex projectile ionization of helium into the azimuthal plane are calculated using the distorted wave Born approximation. In this collision geometry, the TDCSs at low and intermediate energies exhibit unique qualitative features that can be used to identify single and double scattering mechanisms. In general, our results predict that the ionization dynamics for vortex projectiles are similar to those of their non-vortex counterparts. However, some key differences are observed. For non-vortex projectiles, a double scattering mechanism is required to emit electrons into the azimuthal plane, and this mechanism becomes more important with increasing energy. Our results demonstrate that for vortex projectiles, emission into the azimuthal plane does not require a double scattering mechanism, although this process still significantly influences the shape of the TDCS at higher energies. At low projectile energies, non-vortex ionization proceeds primarily through single binary collisions. The same is generally true for vortex projectiles, although our results indicate that double scattering is also important, even at low energy. Vortex projectiles have an inherent uncertainty in their incident momentum, which causes a broadening of the binary peak at all energies and results in a splitting of the binary peak at higher energies. The results presented here lead to several predictions that can be experimentally tested.
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