Procesos de dos electrones en colisiones de iones livianos con H_2 y He A energías intermedias

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En esta tesis abordamos el estudio experimental de procesos de dos elec- trones en colisiones de iones livianos con blancos de H_2 y He a energías intermedias. Para ello, observamos los fenómenos de emisión que se produ- cen en las colisiones de iones H^+ y He^2+ con H_2 y He, para energías que...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Martínez, Sergio
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Publicado: 2006
Materias:
Física nuclear
Atomic ions
Iones atómicos
Light ions
Iones livianos
Intermediate energies
Energías intermedias
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/172/1/1MartinezS.pdf
Aporte de:
Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB) de Instituto Balseiro
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description En esta tesis abordamos el estudio experimental de procesos de dos elec- trones en colisiones de iones livianos con blancos de H_2 y He a energías intermedias. Para ello, observamos los fenómenos de emisión que se produ- cen en las colisiones de iones H^+ y He^2+ con H_2 y He, para energías que van de 25 a 100 keV/uam. Esto incluye tanto la emisión de electrones, co- mo la producción de protones debida a la fragmentación de la molécula de hidrógeno. En el caso de emisión electrónica, estudiamos la producción total de elec- trones, la ionización pura, y particularmente, el proceso de dos electrones denominado transferencia con ionización (TI). Obtuvimos secciones eficaces doblemente diferenciales en el ángulo y la energía del electrón emitido en la colisión de He^2+ con H_2 y He a 25 y 100 keV/uam, para un amplio rango angular. Entre las características más sobresalientes de la emisión en TI po- demos mencionar las notables diferencias en la simetría del pico de captura al continuo del proyectil, para ambas energías; y la importante contribución a este canal de emisión de la autoionización del proyectil a 25 keV/uam. Investigamos la emisión de protones en la fragmentación de H_2 por im- pacto de H^+ y He^2+ a 25, 50 y 100 keV/uam. Los espectros fueron obtenidos para ángulos entre 10º y 170º y energías del fragmento de hasta 15 eV. Mos- tramos que éstos pueden ser interpretados mediante un modelo basado en la aproximación de Franck-Condon, que nos permitió identificar los estados disociativos que se originan por la interacción con el proyectil. Para impac- to con He^2^+ encontramos que la transferencia de momento al blanco para los procesos de captura asociados a la explosión coulombiana debe ser in- cluida para una mejor descripción de los resultados experimentales. A partir de la detección en coincidencia de los protones originados en la fragmenta- ción de H_2 con los distintos estados de carga del proyectil saliente, pudimos identificar los diferentes procesos electrónicos de captura e ionización diso- ciativa. Estudiamos la dependencia de estos procesos con la orientación de la molécula, y discutimos estos resultados en el marco de un mecanismo de dos pasos y electrones independientes, aplicando un tratamiento perturbati- vo para el proceso de captura simple.
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Obtuvimos secciones eficaces doblemente diferenciales en el ángulo y la energía del electrón emitido en la colisión de He^2+ con H_2 y He a 25 y 100 keV/uam, para un amplio rango angular. Entre las características más sobresalientes de la emisión en TI po- demos mencionar las notables diferencias en la simetría del pico de captura al continuo del proyectil, para ambas energías; y la importante contribución a este canal de emisión de la autoionización del proyectil a 25 keV/uam. Investigamos la emisión de protones en la fragmentación de H_2 por im- pacto de H^+ y He^2+ a 25, 50 y 100 keV/uam. Los espectros fueron obtenidos para ángulos entre 10º y 170º y energías del fragmento de hasta 15 eV. Mos- tramos que éstos pueden ser interpretados mediante un modelo basado en la aproximación de Franck-Condon, que nos permitió identificar los estados disociativos que se originan por la interacción con el proyectil. Para impac- to con He^2^+ encontramos que la transferencia de momento al blanco para los procesos de captura asociados a la explosión coulombiana debe ser in- cluida para una mejor descripción de los resultados experimentales. A partir de la detección en coincidencia de los protones originados en la fragmenta- ción de H_2 con los distintos estados de carga del proyectil saliente, pudimos identificar los diferentes procesos electrónicos de captura e ionización diso- ciativa. Estudiamos la dependencia de estos procesos con la orientación de la molécula, y discutimos estos resultados en el marco de un mecanismo de dos pasos y electrones independientes, aplicando un tratamiento perturbati- vo para el proceso de captura simple. In the present work we studied experimentally two-electron processes in light ion collisions with H_2 and He targets at intermediate energies. For this purpose, we observed electron and proton fragment emission for 25, 50, and 100 keV/amu H^+ and He^2^+ projectiles. For the electron emission case, we were able to study total electron emis- sion, pure ionization, and particularly, the two-electron process called transfer ionization (TI). We obtained double diferential cross sections in the angle and energy of the ejected electrons in He^2^+ on H_2 and He at 25 and 100 keV/amu, and covering a wide angular range. The main observed features for TI emission were: the remarkable diferences in the shape of the `electron capture to the continuum' cusp for both energies; the strong contribution of projectile autoionization to this emission channel at 25 keV/amu, di®erent for each target; and indications that the TI process may be attributed to a two-step mechanism at the higher energy. We also investigated proton emission from dissociated H_2 targets after colliding with H^+ and He^2^+ ions with energies 25, 50, and 100 keV/amu. The obtained energy spectra of protons cover the angular range from #theta# = 0º to 170º and fragment energies up to 15 eV. Using the Franck-Condon appro- ximation we were able to identify each of the dissociative states originated by the collision process. For He^2^+ projectiles we found that the momentum transfer to the target must be considered for a better description of the expe- rimental results. As a further experimental contribution, we investigated the dependence of two electron processes leading to dissociation on the orienta- tion of the H_2 molecule, by measuring diferential cross sections for proton fragment emission in coincidence with the outgoing projectile charge states. We obtained diferential cross sections as a function of emission angle for dissociative capture processes (double capture, transfer ionization and trans- fer excitation processes), and for dissociative ionization (double ionization and ionization plus excitation). The results were discussed on the basis of a two-step model within the independent electron approximation, using a perturbative approach for the single capture process. 2006-04 Tesis NonPeerReviewed application/pdf http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/172/1/1MartinezS.pdf es Martínez, Sergio (2006) Procesos de dos electrones en colisiones de iones livianos con H_2 y He A energías intermedias. Tesis Doctoral en Física, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro. http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/172/

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