Electron loss from hydrogen-like highly charged ions in collisions with electrons, protons and light atoms
Electron loss from hydrogen-like highly charged ions in collisions with electrons, protons and light atoms
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类氢高电荷离子与电子、质子和轻原子碰撞时失去电子
DOI：
10.1088/1361-6455/aaaa11
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
A. B. Voitkiv
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
K. N. Lyashchenko;O. Yu. Andreev;A. B. Voitkiv
我们考虑了类氢高电荷态离子（HCI）与氢和氦在碰撞速度v min≤ v≤ v max（v min和v max分别对应于与自由电子碰撞的电子损失阈值能量ε th和ε 15 ε th）范围内的相对论碰撞中的电子损失，其中没有任何可靠的损失截面数据。在这个范围内，损失过程的特点是大的动量转移，我们表示它在碰撞中的电子损失与等速质子和电子，并通过执行这些子过程的详细比较研究探索。我们的研究结果尤其表明：（i）与等速电子相比，质子在诱导电子损失方面更有效，（ii）电子射弹的相对有效性随着HCI的原子序数的增加而增长，（iii）质子和电子的碰撞导致最终状态电子动量空间的质量上不同的布居，并且即使当这些碰撞中的总损失截面变得已经相等时，出射电子的光谱在最终状态电子动量空间的几乎整个体积中仍然保持相当不同，（iv）在与氢和氦的碰撞中，与原子核和电子的相互作用对损失过程的贡献在末态电子动量空间的相当大的一部分中，原子的能量可以被很好地分离。
We consider electron loss from a hydrogen-like highly charged ion (HCI) in relativistic collisions with hydrogen and helium in the range of impact velocities v min≤ v≤ v max (v min and v max correspond to the threshold energy ε th for electron loss in collisions with a free electron and to≈ 5 ε th, respectively) where any reliable data for loss cross sections are absent. In this range, where the loss process is characterized by large momentum transfers, we express it in terms of electron loss in collisions with equivelocity protons and electrons and explore by performing a detailed comparative study of these subprocesses. Our results, in particular, show that:(i) compared to equivelocity electrons protons are more effective in inducing electron loss,(ii) the relative effectiveness of electron projectiles grows with increase in the atomic number of a HCI,(iii) collisions with protons and electrons lead to a qualitatively different population of the final-state-electron momentum space and even when the total loss cross sections in these collisions become already equal the spectra of the outgoing electrons still remain quite different in almost the entire volume of the final-state-electron momentum space,(iv) in collisions with hydrogen and helium the contributions to the loss process from the interactions with the nucleus and the electron (s) of the atom could be rather well separated in a substantial part of the final-state-electron momentum space.
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