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表面にあらかじめ付着分子が熱平衡状態で存在する場合に、その表面に衝突し散乱する気体分子の挙動を分子動力学の手法を用いてシミュレートし、特にエネルギーの伝達について付着分子の影響を調べた。その結果、
1.伝達されるエネルギー分布にはいくつかのピークが見られ、これらのピークは付着分子あるいは固体結晶分子への衝突位置分布に対応していることを確認した。
2.2次元のシミュレーションにおいて、気体分子の初期入射角度や初期速度、分子間ポテンシャル、質量のパラメタを変えたシミュレーションを行い比較したところ、接線方向に非常に近い入射の場合を除いては上で確認した散乱の構造は変化していないことが分かった。
3.また各種パラメタと伝達エネルギー分布の平均値との関係が比較的簡単な線形の実験式で表わせることから、被覆率のみをパラメタとしてエネルギー伝達を簡単にモデル化できることが判明した。分子間ポテンシャル及び質量パラメタのエネルギーへの影響が清浄表面の場合と若干異なることから、固体結晶に衝突した場合にも付着分子の影響は無視しがたいことが予測される。
4.より現実に近い3次元の散乱シミュレーションを高速に行なうプログラムを開発したので、これを用いて今後3次元の系における付着分子の影響を調べる予定である。
5.またモデル化の検討の一環として、エネルギー適応係数を入射角度に依存させるモデルを用いていくつかの系において希薄気体流れをシミュレートし、適応係数が速度場に与える影響が方向により大きく異なることを確認した。
6.分子散乱実験については予備実験を行ない、来年度に本実験を行なう準備を終えた。
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