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電離損失
基本信息
| 外文名 | ionization - loss |
| 領域 | 物理 |
研究模型
在低能情況下，根據能量守恒和動量守恒，可得到碰撞前后機械能損失與碰撞后粒子飛行方向的關系。一般說來，碰撞損失的機械能轉化為粒子的內能，使電子被激發(fā)或者電離。因此，兩粒子碰撞后只有沿一定方向前進的粒子才能發(fā)生電離。那么，低能情況下粒子的碰撞電離截面可以表示為：
在高能情況下，即粒子能量遠大于電離能時，物質的“波特性”得以體現(xiàn)，粒子的特征尺寸不再是其直徑。根據相對論原理，引入德布羅意波長修正粒子特征尺寸。同時，從低能的曲線可以看出在高能的情況下幾乎每次碰撞都可以導致粒子的電離。因此，在高能情況下可以用碰撞截面等效為碰撞電離截面。因此，高能情況下粒子碰撞電離截面可以表示為：
其中，為普朗克常數，為束流原子的質量，為束流原子運動速度。
研究結果
研究表明，中性束再電離損失過程粒子碰撞電離截面隨其入射能量大小而變化。以氫中性束為例，碰撞電離截面計算結果如圖1所示。當能量為4kev—4.5kev時，高、低能兩個計算模型下的計算結果趨于一致。
圖1碰撞電離截面隨粒子能量的變化
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