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相対論的重イオン衝突による電子状態遷移の理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 02640288
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 物理学一般
研究機関筑波大学

研究代表者

戸嶋 信幸  筑波大学, 物理工学系, 助教授 (10134488)

研究期間 (年度) 1990 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1992年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1991年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1990年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード相対論的イオン衝突 / トーマス過程 / 2次ボルン / 緊密結合法 / 境界条件 / ポジトロン散乱 / 2次ホルン / イオン衝突 / ト-マス過程 / 相対論的衝突 / ク-ロン境界条件
研究概要

非相対論的な緊密結合法においてはクローン相互作用の長距離性をあらわに考慮する必要のないことが戸嶋らの研究によって明らかにされているが、この状況は相対論的衝突では一変することを指摘し、長距離性を無摂動状態に取り込んだ歪曲波を基底にとった緊密結合法により数値計算を行った。その結果、長距離性を考慮しない扱いの場合と因子2以上の違いがでることが、U^<92+>+U^<91+>の衝突において示された。アイコナール近似に対称化をほどこしたsymmetric eikonal近似は簡便さのために相対論的衝突において近年もてはやされていたが、正しい境界条件を満足させず、このため非物理的に異常なスピン反転断面積を与えることを解析的、数値的の両面にわたって示した。その後、超高エネルギー衝突に適用することを念頭に置いて、ガウス基底展開に基づく緊密結合法のコードを開発した。超高エネルギーイオン原子衝突では、トーマス過程と呼ばれる、2次のボルン項が一次を上回るという逆ざやのおこることが摂動論によって指摘されていたが、そもそも摂動論自体の基礎付けが問題となるにもかかわらず、従来のすべての理論研究は摂動論に基礎をおいていた。この新しい緊密結合法のコードにより、世界で初めてトーマス過程の非摂動論的解析に成功した。この結果、トーマスピークは多重散乱効果によって、小角側へずれること、二中心連続状態を経由する3次の摂動項が重要な寄与をしていることが明らかになった。一方、完全な古典論によってトーマス過程を研究することの重要性が長く指摘されていたが、古典軌道モンテカルロ法の専用コードを開発することにより実現した。今までの予想に全く反して、トーマスピークは存在しないことが実証され世界を驚かせた。この研究に端を発して、二次ボルン項の厳密計算を開始し、励起状態の干渉効果を考察した。

報告書

(4件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] N.TOSHIMA: "Distorted-wave approximations for relativistic atomic collisions" Physical Review A. 41. 5221-5224 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.TOSHIMA: "Direct reactions in relativistic atomic collisions and the influence of Coulomb boundary conditions" Physical Review A. 42. 3896-3900 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.TOSHIMA: "Identification of Thomas peaks in coupled-channel calculations for charge transfer" Physical Review Letters. 66. 1050-1053 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.TOSHIMA: "Absence of the Thomas peak in the classical-trajectory Monte Carlo calculations for proton-hydrogen collisions" Physical Review A. 45. 2663-2666 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.TOSHIMA: "Nonperturbative treatment of the Thomas mechanism in electron capture" Physical Review A. 46. 2564-2571 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.TOSHIMA: "Role of projectile continuum states in the ionization of atomic hydrogen by high-energy ion impact" Journal of Physics B. 25. 635-640 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Toshima: "Distorted-wave approximations for relativistic atomic collisions" Physical Review A. 41. 5221-5224 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Toshima: "Direct reactions in relativistic atomic collisions and the influence of Coulomb boundary conditions" Physical Review A. 42. 3896-3900

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Toshima: "Identification of Thomas peaks in coupled-channel calculations for charge transfer" Physical Review Letters. 66. 1050-1053 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Toshima: "Absence of the Thomas peaks in the classical-trajectory Monte Carlo calculations for proton-hydrogen collisions" Physical Review A. 45. 2663-2666 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Toshima: "Nonperturbative treatment of the Thomas mechanism in electron capture" Physical Review A. 46. 2564-2571 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Toshima: "Role of projectile continuum states in the ionization of atomic hydrogen by high-energy ion impact" Journal of Physics B. 25. 635-640 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Toshima: "Absence of the Thomas peak in the classical-trajectory-Monte Carlo calculations for proton-hydrogen collisions" Physical Review A. 45. 2663-2666 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] N.Toshima: "Second-Born approximation differential cross sections for p+H and p+He charge-exchange collisions" Physical Review A. 45. 6313-6317 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] A.Igarashi: "Destructive and constructive interferences of the second Born amplitudes for positronium formation" Physical Review A. 46. 1159-1162 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] N.Toshima: "Nonperturbative treatment of the Thomas mechanism in electron capture" Physicak Review A. 46. 2564-2571 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] A.Igarashi: "Exact calculation of the second-order Born terms for exotic atom formation into excited states" Physical Review A. 46. 5525-5530 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] N.Toshima: "Role of projectile continuum states in the ionization of atomic hydrogen by high-energy ion impact" Journal of Physics B. 25. 635-640 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] N.Toshima: "Identification of Thomas peaks in coupldーchannel calculations for charge transfer" Physical Review Letters. 66. 1050-1053 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] N.Toshima: "Coherence parameters of atomic excited states:comparison of results from the CTMC and the quantal calculations" Zeitschrift der physik D. 21. 227-234 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] N.Toshima: "Orientation parameters an dipole moments of He^+(n=2) states in He^<2+>+ H collisions:comparison of CTMC and closeーcoupling results" Journal of Physics B. 25. L11-L15 (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] N.Toshima: "Absense of Thomas peak in the classical trajectory Monte Carlo calculations for protonーhydrogen collisions in the MeV region" Physical Review A. 45. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] N.Toshima: "SecondーBorn approximation differential cross sections for p+H and p+He charge exchange collisions" Physical Review A. 45. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] A.Igarashi: "Positronium formation in positronーhelium collisions at intermediate enegies" Physics Letters A. 163. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] N.Toshima: "Distortedーwave approximations for relativistic atomic collisions" physical Review A. 41. 5221-5224 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] N.Toshima: "Direct reactions in relativistic atomic collisions and the influence of Coulomb boundary coditions" Physical Review A. 42. 3896-3900 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] N.Toshima: "Classical trajectory MonteーCarlo calculations for energeitc electron capture processes" Physical Review A. 42. 5739-5742 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] N.Toshima: "Identification of Thomas peaks in coupledーchannel calculations for charge transfer" Physical Review Letters. 66. (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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