プラズマ流におけるイオンおよびラジカル生成に関する量子力学的研究

等离子体流中离子和自由基生成的量子力学研究

• 批准号: 12750123
• 负责人: 川野 聡恭
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750123/
• 关键词: プラズマ; ラジカル; 電子散乱; 量子力学; 数値シミュレーション; (e,2e)プロセス; 原子物理; 衝突断面積; (e,2e)機構

昨年度からの研究に引き続き、電子一個を有する水素原子における電子衝突イオン化、すなわち、(e,2e)プロセスの理論と実験の精密な比較検討を行った。昨年度の成果と比較し、入射電子が引き起こすPolarization(分極)の物理的効果をより明確に吟味するとともに、既に開発された理論モデルおよび数値解析手法の有効性に関するより数理学的な研究を行った。ここで開発した理論モデルおよび数値解析手法の特徴は、部分波展開した半径方向基礎方程式(2階の微分方程式に交換項と呼ばれる積分項を含んだ形となる)において、交換項に対する近似を行わないことにある。これによって、入射電子のエネルギーが比較的低い場合、すなわち、実際のプロセスプラズマにおける電子エネルギー領域での、イオン化衝突現象の詳細な記述が可能になり、その解析精度も大幅に向上した。さらに、本研究によって、三重微分断面積を定量的に予測することが初めて可能となり、また、交換項やPolarizationの効果がより明確になった。英国ケンブリッジ大学が管理している実験データと比較検討を行った結果、従来の理論解析結果よりも実験事実をよりよく再現できることもわかった。これらの成果はまもなく専門誌に掲載予定であり、さらに、2001年12月下旬英国ケンブリッジ大学モードリン学寮で開催された「電子散乱に関する国際会議」において、研究代表者は招待講演を依頼され、A Study of Iterative Methods for Integro-Differential Equations of Electron-Atom Scatteringと題したクーロンフェイズシフトの効率的数値解析法に関する研究を紹介した。新しい計算手法を提案し、その効果について論じ、実験結果とよりよい一致を見たことが高く評価された。

A detailed comparison of the theory and practice of electron collision between water atom and electron atom was carried out in this paper. Last year's results were compared, incident electrons were induced, Polarization(polarization) physical results were clearly described, theoretical results were developed, numerical analysis methods were effectively related, and mathematical research was conducted. The fundamental equation of the second order differential equation includes the commutative term and the integral term. The detailed description of the phenomenon of collision between incident electrons and incident electrons is possible and the accuracy of the analysis is greatly improved. In this study, the triple differential cross-section area is quantitatively predicted, and the results of the initial, exchange, and Polarization are clearly defined. The results of the comparative study and the theoretical analysis of the results of the study are as follows: In late December 2001, the University of London hosted the International Conference on Electronic Scattering, and representatives of the research team hosted a lecture. A Study of Iterative Methods for Integro-Differential Equations of Electron-Atom Scattering and Its Application The new calculation method is proposed, and the results are discussed, and the results are consistent.

项目成果

川野聡恭: "水素原子(e,2e)機構の量子力学的数値解法"「次世代超音速旅客機成立のための空力基盤研究」シンポジウム発表論文集. 43-46 (2001)

河野聪：《氢原子(e,2e)机理的量子力学数值解》《下一代超音速客机空气动力学基础研究》研讨会论文43-46（2001）。

R.J.Roche 他: "Exact Versus Local Exchange in Distorted-Wave Born Calculations of Electron Impact Ionisation"Many-Particle Spectroscopy of Atoms, Molecules, Clusters, and Surfaces Kluwer Academic. 81-90 (2001)

R. J. Roche 等人：“电子碰撞电离的扭曲波生计算中的精确与局部交换”原子、分子、簇和表面的多粒子光谱 Kluwer 学术 81-90 (2001)。

P.J.P.Roche 他: "Exact versus local exchange in distorted wave Born Calculations of Electron Impact Ionisation"Many-Particle Spectroscopy of Atoms, Molecules and Surface. (予定). (2001)

P.J.P.Roche 等人：“电子碰撞电离的扭曲波生计算中的精确与局部交换”原子、分子和表面的多粒子光谱（计划）。