Переріз автоіонізації атомів рубідію при збудженні електронним ударом
Дослiджено спектри ежектованих електронiв при збудженнi 4р⁶ оболонки атомiв рубiдiю в дiапазонi енергiй зiткнень вiд порогу збудження до 600 еВ. Шляхом визначення сумарної iнтенсивностi лiнiй у спектрах та нормування на теоретичнi данi вперше отримано абсолютний перерiз автоiонiзацiї атомiв рубiдiю...
Saved in:
| Published in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Date: | 2013 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2013
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85599 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Переріз автоіонізації атомів рубідію при збудженні електронним ударом / О.О. Боровик, В.І. Роман, А.В. Купляускіене // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 3. — С. 58–64. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859774451189547008 |
|---|---|
| author | Боровик, О.О. Роман, В.І. Купляускіене, А.В. |
| author_facet | Боровик, О.О. Роман, В.І. Купляускіене, А.В. |
| citation_txt | Переріз автоіонізації атомів рубідію при збудженні електронним ударом / О.О. Боровик, В.І. Роман, А.В. Купляускіене // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 3. — С. 58–64. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Дослiджено спектри ежектованих електронiв при збудженнi 4р⁶ оболонки атомiв рубiдiю в дiапазонi енергiй зiткнень вiд порогу збудження до 600 еВ. Шляхом визначення сумарної iнтенсивностi лiнiй у спектрах та нормування на теоретичнi данi вперше
отримано абсолютний перерiз автоiонiзацiї атомiв рубiдiю з максимальним значенням (2,9±0,6) • 10⁻¹⁶ см² при енергiї 22 еВ. Енергетична залежнiсть перерiзу виявляє наявнiсть трьох максимумiв при енергiях зiткнень 16, 22 i 113 еВ, якi вiдображають динамiку внеску дублетних та квартетних автоiонiзацiйних станiв. Порiвняльний аналiз
одержаного перерiзу автоiонiзацiї з вiдомими даними щодо повного перерiзу однократної iонiзацiї атомiв рубiдiю дозволив також вперше визначити абсолютне значення перерiзу прямої iонiзацiї 5s + 4p⁶ оболонок з максимальним значенням (7,2 ± 2,2) • 10⁻¹⁶ см² при енергiї 39 еВ. Встановлено, що автоiонiзацiйний внесок вiд збудження 4р⁶ оболонки в повний перерiз однократної iонiзацiї атомiв рубiдiю сягає максимального значення 32 ± 5%.
Исследованы спектры эжектированных электронов при возбуждении 4р⁶ оболочки атомов
рубидия в диапазоне энергий столкновений от порога возбуждения до 600 эВ. Путем определения суммарной интенсивности линий в спектрах и нормирования на теоретические данные получено абсолютное сечение автоионизации атомов рубидия при возбуждении электронным ударом с максимальным значением (2,9 ± 0,6) · 10⁻¹⁶ см² при 22 эВ. Энергетическая зависимость сечения обнаруживает наличие трех максимумов при энергиях столкновений 16, 22 и 113 эВ, которые отражают динамику вклада дублетных и квартетных
автоионизационных состояний. Проведен сравнительный анализ полученного сечения автоионизации с известными данными по полному сечению однократной ионизации атомов рубидия и впервые определено абсолютное сечение прямой ионизации 5s+4⁶ оболочек с максимальным значением (7,2±2,2) · 10⁻¹⁶ см² при энергии 39 эВ. Установлено, что автоионизационный вклад от возбуждения 4р6 оболочки в полное сечение однократной ионизации атомов рубидия достигает максимального значения 32 ± 5%.
The ejected-electron spectra arising from the excitation of the 4p⁶ subshell in rubidium atoms are
studied in an electron impact energy range from the lowest excitation threshold up to 600 eV. By
determining the total intensities of spectra and by their normalizing to the theoretical data, the
absolute autoionization cross section of rubidium atoms is determined with the maximum value of
(2.9±0.6) ·10⁻¹⁶ см² at 22 eV. The energy dependence of the cross section possesses three maxima
at the impact energy values of 16, 22, and 113 eV which reflect the dynamics of the contribution
from doublet and quartet autoionizing states. A comparative analysis of the obtained autoionization
cross section with the known data on the total single ionization cross section of rubidium atoms by
electron impact is performed, and the 5s + 4p⁶ ionization cross section with the maximum value
of (7.2 ± 0.2) · 10⁻¹⁶ см² at 39 eV is determined for the first time. The relative contribution from
the 4p6 excitation-autoionization to the total single ionization cross sections of rubidium atoms
reaches the maximum value of 32 ± 5%.
|
| first_indexed | 2025-12-02T08:37:32Z |
| format | Article |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
3 • 2013
ФIЗИКА
УДК 539.186.188
О.О. Боровик, В. I. Роман, А. В. Купляускiене
Перерiз автоiонiзацiї атомiв рубiдiю при збудженнi
електронним ударом
(Представлено академiком НАН України О.Б. Шпеником)
Дослiджено спектри ежектованих електронiв при збудженнi 4р6 оболонки атомiв ру-
бiдiю в дiапазонi енергiй зiткнень вiд порогу збудження до 600 еВ. Шляхом визначення
сумарної iнтенсивностi лiнiй у спектрах та нормування на теоретичнi данi вперше
отримано абсолютний перерiз автоiонiзацiї атомiв рубiдiю з максимальним значенням
(2,9± 0,6) · 10−16 см2 при енергiї 22 еВ. Енергетична залежнiсть перерiзу виявляє наяв-
нiсть трьох максимумiв при енергiях зiткнень 16, 22 i 113 еВ, якi вiдображають дина-
мiку внеску дублетних та квартетних автоiонiзацiйних станiв. Порiвняльний аналiз
одержаного перерiзу автоiонiзацiї з вiдомими даними щодо повного перерiзу однократної
iонiзацiї атомiв рубiдiю дозволив також вперше визначити абсолютне значення пере-
рiзу прямої iонiзацiї 5s+ 4p6 оболонок з максимальним значенням (7,2± 2,2) · 10−16 см2
при енергiї 39 еВ. Встановлено, що автоiонiзацiйний внесок вiд збудження 4р6 оболон-
ки в повний перерiз однократної iонiзацiї атомiв рубiдiю сягає максимального значення
32 ± 5%.
Найбiльш низьколежачi автоiонiзацiйнi стани в атомах лужних металiв утворюються в ре-
зультатi збудження їх субвалентних оболонок. Електронний розпад цих станiв iстотно впли-
ває на характер поведiнки енергетичної залежностi повного перерiзу однократної iонiзацiї
i веде до iстотного збiльшення його абсолютного значення [1]. Однак визначити експеримен-
тально кiлькiсний внесок такого непрямого процесу iонiзацiї в повний перерiз однократної
iонiзацiї атомiв лужних металiв, а тим бiльше парцiальних перерiзiв прямої iонiзацiї окре-
мих електронних оболонок, в традицiйних дослiдженнях iонiзацiї практично неможливо.
Проблема полягає в тому, що результатом обох процесiв є утворення iонiзацiйного елект-
рона та однозарядного iона, енергетичнi параметри яких не залежать вiд типу вихiдного
процесу. В попереднiх публiкацiях (див. роботи [1–6] i посилання в них) даються рiзнi оцiнки
величини автоiонiзацiйної добавки — вiд 20% у калiю до 30% у рубiдiю i цезiю.
© О.О. Боровик, В. I. Роман, А.В. Купляускiене, 2013
58 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №3
Нез’ясованим залишалося також походження резонансного характеру перерiзу iонiзацiї
атомiв лужних металiв у припороговiй областi енергiй збудження субвалентних оболонок.
Для вирiшення цього питання в теоретичнiй роботi [4] автори припустили, що ефективнiсть
електронного збудження автоiонiзацiйних станiв є значною лише у припорогових областях.
Проведенi в останнiй перiод роботи з експериментального i теоретичного дослiдження дина-
мiки припорогового збудження автоiонiзацiйних станiв np5n1l1n2l2 в атомах натрiю (n = 2),
калiю (n = 3) i цезiю (n = 5) показали, що така ситуацiя дiйсно має мiсце (див. [7, 8] i по-
силання в них).
У роботах [9–11] вперше безпосередньо було вимiряно перерiз автоiонiзацiї i проаналiзо-
вано роль окремих атомних конфiгурацiй в процесi автоiонiзацiї атомiв лiтiю, калiю i цезiю
вiдповiдно. Цi дослiдження показали, що динамiка поведiнки перерiзу автоiонiзацiї цих ато-
мiв визначається в основному тими атомними автоiонiзацiйними станами, якi енергетично
розташованi нижче перших збуджених iонних рiвнiв. Нещодавно ми одержали результати
щодо перерiзу автоiонiзацiї атомiв рубiдiю в дiапазонi енергiй зiткнень вiд порогу збуджен-
ня 4p6 оболонки до 50 еВ [12]. У роботi проаналiзовано роль окремих конфiгурацiй в процесi
автоiонiзацiї атомiв, а також розглянуто причину резонансної поведiнки перерiзу автоiонi-
зацiї в припороговiй областi енергiй. Вiдкритим залишилося питання поведiнки перерiзу
автоiонiзацiї атомiв рубiдiю при високих енергiях первинних електронiв.
Для одержання повної картини енергетичної поведiнки перерiзу автоiонiзацiї атомiв ру-
бiдiю нижче наведено результати дослiдження автоiонiзацiйних спектрiв у широкому дiа-
пазонi енергiй зiткнень 15–600 еВ.
Дослiдження проводилися методом електронної спектроскопiї з використанням технiки
пучкiв, що пересiкаються. Детальний опис експериментальної установки i методики вимi-
рювань можна знайти в [7]. В нашiй роботi коротко зупинимося лише на основних дета-
лях проведених дослiджень. Електронний спектрометр включав у себе 127◦ електростатич-
ний монохроматор з енергетичною роздiльною здатнiстю не гiрше 0,2 еВ (повна ширина
енергетичного розподiлу електронiв у пучку на половинi його висоти), аналiзатор енер-
гiй електронiв з енергетичним роздiленням 0,15 еВ i джерело пучка нейтральних атомiв.
Електроннi спектри автоiонiзацiйних станiв атомiв рубiдiю були одержанi в дiапазонi енер-
гiй первинного електронного пучка вiд порогу збудження 4p6 оболонки при 15,31 еВ до
600 еВ. Похибки шкал енергiй первинних i автоiонiзацiйних електронiв становили ±0,06 еВ
i ±0,04 еВ вiдповiдно. Для зменшення впливу анiзотропiї кутового розподiлу ежектованих
електронiв автоiонiзацiйнi спектри атомiв вимiрювалися пiд “магiчним” кутом спостережен-
ня 54,7◦ [13]. Перерiз автоiонiзацiї атомiв рубiдiю отримано шляхом визначення сумарної
iнтенсивностi лiнiй в електронних спектрах, вимiряних для рiзних значень енергiї зiткнень
у дiапазонi 15–600 еВ за методикою, детально описаною ранiше [7, 12]. Одержаний вiд-
носний перерiз автоiонiзацiї був приведений до абсолютного значення шляхом нормування
перерiзу збудження стану (4p55s2)2P3/2 на розраховане значення 6,94 ·10−18 см2 при енергiї
17,66 еВ [14]. Наведенi в роботi данi отриманi шляхом порiвняння i усереднення результатiв
п’ятьох незалежних вимiрювань. Вiдносна похибка у визначеннi перерiзу автоiонiзацiї ста-
новила не бiльше 20%, за винятком перших точок у припороговiй областi енергiй, де вона
збiльшувалася до 30% за рахунок слабкої iнтенсивностi лiнiй у спектрах.
Рис. 1 демонструє приклади автоiонiзацiйних спектрiв атомiв рубiдiю для рiзних зна-
чень енергiї зiткнень. Iдентифiкацiя лiнiй у спектрах здiйснена нами ранiше у роботi [12]
з використанням розрахункiв енергiй i перерiзiв збудження, а також атоiонiзацiйних ширин
рiвнiв 4p5n111n212. З рис. 1, а випливає, що у спектрi при енергiї 28,24 еВ за ефективнiс-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №3 59
Рис. 1. Автоiонiзацiйнi спектри атомiв рубiдiю для значень енергiй зiткнень 28,24 еВ (а) i 100,4 еВ (б ). У на-
ведених спектрах вiд експериментальних даних вiднято неперервний фон, апроксимований полiномiальною
функцiєю
тю збудження домiнують лiнiї, якi вiдповiдають розпаду квартетних рiвнiв. Iз збiльшен-
ням енергiї первинного електронного пучка (рис. 1, б ) бiльш iнтенсивними стають лiнiї
дублетних рiвнiв. Очевидно, що така динамiка збудження лiнiй в електронних спектрах
визначатиме i енергетичну залежнiсть поведiнки перерiзу автоiонiзацiї атомiв рубiдiю.
Перерiз автоiонiзацiї σaut атомiв рубiдiю в дiапазонi енергiй первинних електронiв вiд
порогу збудження 4p6 оболонки до 600 еВ наведено на рис. 2, а. Як видно, поведiнка пере-
рiзу характеризується наявнiстю трьох максимумiв A, B i C при енергiях зiткнень 16, 22
i 113 еВ вiдповiдно. Для аналiзу природи утворення цих максимумiв ми одержали енерге-
тичнi залежностi вiдносних перерiзiв збудження σexc дублетних (4p55s2)2P3/2, (4p
55s2)2P1/2
i квартетних (4p54d5s)4P5/2, (4p
54d5s)4P3/2, (4p
54d5s)4P1/2 автоiонiзацiйних станiв при енер-
гiях зiткнень вiд порогу збудження лiнiй до 600 еВ (див. рис. 2, б ) (детальну методику
дослiджень функцiй збудження див. у роботах [7, 12]).
Данi [12], а також рис. 2 пiдтверджують, що максимум A є виключно результатом резо-
нансного збудження дублетних станiв (4p55s2)2P3/2 i (4p55s2)2P1/2. Формування основного
максимуму B перерiзу σaut iз максимальним значенням (2,9±0,6) ·10−16 см2 напряму пов’я-
зано з ефективнiстю резонансного збудження в цiй областi квартетних рiвнiв (4p54d5s)4Pj
(див. рис. 2), а також, хоча i меншою мiрою, високолежачих дублетiв конфiгурацiй 4d5s,
5p i 5s5p, 5d, 6p iз порогами збудження вище 17,2 еВ. Оскiльки даний перерiз автоiонiзацiї
σaut формується вiд сумарного внеску (4p5n1l1n2l2)
2,4L автоiонiзацiйних станiв, то його по-
вiльне зниження в областi енергiй 22–50 еВ викликано суперпозицiєю спадаючих перерiзiв
квартетних рiвнiв та зростаючих перерiзiв дублетних рiвнiв, якi домiнують у спектрах при
високих енергiях зiткнень (рис. 1, б ).
60 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №3
Рис. 2. Енергетична залежнiсть повного перерiзу автоiонiзацiї σaut атомiв рубiдiю (а); вiдносних перерi-
зiв збудження σexc дублетних (4p55s2)2P3/2 (1 ), (4p55s2)2P1/2 (2 ) та квартетних автоiонiзацiйних станiв
(4p54d5s)4P5/2 (3 ), (4p54d5s)4P3/2 (4 ), (4p54d5s)4P1/2 (5 ) (б )
З аналiзу динамiки поведiнки функцiй збудження (4p54d5s)4Pj станiв (рис. 2, б ) випли-
ває, що в областi енергiй 22–50 еВ на їх перерiзах збудження спостерiгається явна затя-
гнутiсть, що може бути результатом додаткового внеску за рахунок радiацiйних каналiв
розпаду iз високолежачих автоiонiзацiйних станiв (4p5n1l1n2l2)
2,4L. При цьому у вiдповiд-
нiй областi енергiй збудження 22–50 еВ спостерiгається плавне спадання перерiзу σaut, що
якраз i може бути пов’язано з цим процесом. Третiй широкий максимум C, в основному,
може бути пов’язаний з внеском розпаду дублетних автоiонiзацiйних станiв, оскiльки при
енергiях зiткнень 50–600 еВ саме вони формують автоiонiзацiйнi спектри атомiв рубiдiю
(див. рис. 1, б i 2, б ).
Щоб визначити вiдносну величину внеску автоiонiзацiї в повний перерiз iонiзацiї σtot, на
рис. 3 наведено порiвняння вимiряного нами перерiзу 4p6-автоiонiзацiї σaut з експеримен-
тальними даними [1, 2] повного перерiзу однократної iонiзацiї σtot атомiв рубiдiю електрон-
ним ударом. Внаслiдок того, що данi [1] наведенi в роботi у вiдносних одиницях, вони були
нормованi нами на абсолютне значення (1,6±0,2 eB)·10−16 см2 роботи [2] при енергiї 500 еВ.
Вiдносно теоретичних робiт щодо перерiзу iонiзацiї атомiв рубiдiю, то нами було проведено
аналiз всiх вiдомих на даний момент даних (див. [4–6] та посилання в них). Цi результа-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №3 61
Рис. 3. Порiвняння експериментальних та теоретичних даних щодо повного перерiзу однократної iонiзацiї
σtot, перерiзу автоiонiзацiї σaut та перерiзу прямої iонiзацiї 5s+4p6 оболонок σion атомiв рубiдiю (див. текст).
Вертикальна штрихова лiнiя позначає порiг збудження 4p6 оболонки
ти iстотно вiдрiзняються, як в порiвняннi з експериментальними даними, так i мiж собою.
У зв’язку з цим нами проведено розрахунки перерiзу прямої iонiзацiї 5s+4p6 оболонок σion
атомiв рубiдiю з використанням сучасного програмного пакету FAC (The Flexible Atomic
Code) [15], який дозволяє у випадку важких атомiв враховувати релятивiстськi ефекти.
Для порiвняння перерiзу автоiонiзацiї σaut та повного перерiзу однократної iонiзацiї
σtot [1, 2] перший був доданий до розрахованого нами перерiзу прямої iонiзацiї 5s+4p6 обо-
лонок σion. Як видно з рис. 3, результуючий перерiз σtot як за формою, так i за абсолютним
значенням добре збiгається iз даними [1] в областi енергiй зiткнень до 50 еВ. Це, в свою
чергу, означає, що 4p6-автоiонiзацiя є основним непрямим процесом iонiзацiї, внесок якого
у повний перерiз однократної iонiзацiї становить 32 ± 5%.
При енергiях зiткнень вище 50 еВ одержаний нами перерiз σtot лежить значно вище
даних [1, 2]. Це свiдчить про те, що при високих енергiях первинного електронного пучка
в данi теоретичнi розрахунки необхiдно включити в розгляд й iонiзацiю бiльш глибоких
оболонок (4s2 i iншi). Аналогiчний висновок можна зробити вiдносно iнших теоретичних
моделей [4–6], якi дають ще бiльш завищенi результати перерiзу прямої iонiзацiї 5s + 4p6
оболонок σion при високих енергiях зiткнень (див., наприклад данi [5] на рис. 3).
У данiй роботi ми маємо унiкальну можливiсть вперше визначити абсолютний перерiз
прямого процесу iонiзацiї 5s + 4p6 оболонок σion шляхом вiднiмання вiд даних [1] одержа-
ного нами експериментального перерiзу автоiонiзацiї σaut. Отримана в результатi енерге-
тична залежнiсть вiдповiдає прямому процесу iонiзацiї 5s+4p6 в дiапазонi енергiї зiткнень
20,7–600 еВ iз максимальним значенням перерiзу (7,2 ± 2,2) · 10−16 см2. Як видно з рис. 3,
визначений перерiз σion при енергiях зiткнень бiльше 50 еВ є значно меншим за розрахованi
данi i показує при цьому наскiльки теорiя дає завищенi результати.
62 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №3
Одержанi в данiй роботi результати показали, що прямi дослiдження автоiонiзацiйних
спектрiв у широкому дiапазонi енергiй зiткнень дозволили визначити роль рiзних електрон-
них станiв у формуваннi автоiонiзацiйного перерiзу атомiв рубiдiю. Зокрема, в областi енер-
гiй зiткнень до 50 еВ основний внесок в перерiз автоiонiзацiї вносить електронний розпад
дублетних i квартетних автоiонiзацiйних станiв 5s2, 4d5s, 5p i 5s5p, 5d, 6p конфiгурацiй.
При великих енергiях зiткнень поведiнка перерiзу повнiстю визначається динамiкою збу-
дження дублетних рiвнiв (4p5n1l1n2l2)
2L. Вперше визначений абсолютний перерiз прямої
iонiзацiї 5s+4p6 оболонок, а також внесок процесу 4p6-автоiонiзацiї в повний перерiз одно-
кратної iонiзацiї атомiв рубiдiю електронним ударом.
1. Tate J., Smith P. Ionization potentials and probabilities for the formation of multiply charged ions in the
alkali vapors and in krypton and xenon // Phys. Rev. – 1934. – 46. – P. 773–776.
2. Mcfarland R., Kinney J. Absolute cross sections of lithium and other alkali metal atoms for ionization by
electrons // Ibid. – 1965. – 137. – P. 1058–1061.
3. Nygaard K. Electron impact autoionization in heavy alkali metals // Phys. Rev. A. – 1975. – 11. – P. 1475–
1478.
4. Roy B., Rai D. Electron-impact ionization in alkali metals // Ibid. – 1973. – 8. – P. 849–855.
5. Kim Y., Migdalek J., Siegel W., Bieron J. Electron-impact ionization cross section of rubidium // Ibid. –
1962. – 57. – P. 246–254.
6. Lukomski M., Sutton S., Kedzierski W. et al. Electron-impact ionization cross sections out of the ground
and 62
P excited states in cesium // Ibid. – 2006. – 74. – 032708, 6 p.
7. Borovik A., Grum-Grzhimailo A., Bartsсhat K., Zatsarinny O. Electron impact excitation of the
(3p54s2)2P3/2,1/2 autoionizing states in potassium // J. Phys. B. – 2005. – 38. – P. 1081–1092.
8. Borovik A., Zatsarinny O., Bartschat K. Resonance effects in electron and photon impact excitation of
thep6 subvalence subshell in alkali atoms // Ibid. – 2009. – 42. – 044010 (11 p.).
9. Боровик А. Сечение автоионизации атомов лития при возбуждении электронным ударом // Оптика
и спектроскопия. – 2010. – 109, № 3. – С. 355–360.
10. Evrij М., Borovik A. (Jr.), Shimon L. et al. Resonance excitation of the 3p6-subshell in potassium: Contri-
bution to the single ionization // Nucl. Instrum. Methods B. – 2005. – 233. – P. 280–283.
11. Borovik A., Kupliauskiene A. The 5p6 autoionization cross section of cesium atoms: contribution to single
ionization by electron impact // J. Phys. B. – 2009. – 42. – 165202, 5 p.
12. Borovik A., Roman V., Kupliauskiene A. The 4p6 autoionization cross section of Rb atoms excited by
low-energy electron impact // Ibid. – 2012. – 45. – 045204, 11 p.
13. Berezhko E., Kabachnik N. Theoretical study of inner-shell alignment of atoms in electron impact ioni-
sation: angular distribution and polarisation of x-rays and Auger electrons // Ibid. – 1977. – 10. –
P. 2467–2477.
14. Borovik A., Ilyashevytch V., Zatsarinny 0., Вartschat K. Resonance excitation of the (4p55s2)2P3/2,1/2
autoionizing states in Rb atoms by electron impact // Abstracts of Contributed Papers. XXVII ICPEAC.
Belfast. Ireland. – 2011. – We009.
15. Gu. F. // The Flexible Atomic Code. – 2009. – http: //kipac-tree-stanford. edu/fac.
Надiйшло до редакцiї 24.09.2012Iнститут електронної фiзики
НАН України, Ужгород
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №3 63
А.А. Боровик, В.И. Роман, А. В. Купляускиене
Сечение автоионизации атомов рубидия при возбуждении
электронным ударом
Исследованы спектры эжектированных электронов при возбуждении 4р6 оболочки атомов
рубидия в диапазоне энергий столкновений от порога возбуждения до 600 эВ. Путем опреде-
ления суммарной интенсивности линий в спектрах и нормирования на теоретические дан-
ные получено абсолютное сечение автоионизации атомов рубидия при возбуждении элект-
ронным ударом с максимальным значением (2,9 ± 0,6) · 10−16 см2 при 22 эВ. Энергети-
ческая зависимость сечения обнаруживает наличие трех максимумов при энергиях стол-
кновений 16, 22 и 113 эВ, которые отражают динамику вклада дублетных и квартетных
автоионизационных состояний. Проведен сравнительный анализ полученного сечения ав-
тоионизации с известными данными по полному сечению однократной ионизации атомов
рубидия и впервые определено абсолютное сечение прямой ионизации 5s+4p6 оболочек с мак-
симальным значением (7,2±2,2) ·10−16 см2 при энергии 39 эВ. Установлено, что автоиони-
зационный вклад от возбуждения 4р6 оболочки в полное сечение однократной ионизации
атомов рубидия достигает максимального значения 32 ± 5%.
A.A. Borovik, V. I. Roman, A. V. Kupliauskiene
The autoionization cross section of rubidium atoms excited by electron
impact
The ejected-electron spectra arising from the excitation of the 4p6 subshell in rubidium atoms are
studied in an electron impact energy range from the lowest excitation threshold up to 600 eV. By
determining the total intensities of spectra and by their normalizing to the theoretical data, the
absolute autoionization cross section of rubidium atoms is determined with the maximum value of
(2.9±0.6) ·10−16 cm2 at 22 eV. The energy dependence of the cross section possesses three maxima
at the impact energy values of 16, 22, and 113 eV which reflect the dynamics of the contribution
from doublet and quartet autoionizing states. A comparative analysis of the obtained autoionization
cross section with the known data on the total single ionization cross section of rubidium atoms by
electron impact is performed, and the 5s + 4p6 ionization cross section with the maximum value
of (7.2± 0.2) · 10−16 cm2 at 39 eV is determined for the first time. The relative contribution from
the 4p6 excitation-autoionization to the total single ionization cross sections of rubidium atoms
reaches the maximum value of 32 ± 5%.
64 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №3
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-85599 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-02T08:37:32Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Боровик, О.О. Роман, В.І. Купляускіене, А.В. 2015-08-08T18:33:10Z 2015-08-08T18:33:10Z 2013 Переріз автоіонізації атомів рубідію при збудженні електронним ударом / О.О. Боровик, В.І. Роман, А.В. Купляускіене // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 3. — С. 58–64. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85599 539.186.188 Дослiджено спектри ежектованих електронiв при збудженнi 4р⁶ оболонки атомiв рубiдiю в дiапазонi енергiй зiткнень вiд порогу збудження до 600 еВ. Шляхом визначення сумарної iнтенсивностi лiнiй у спектрах та нормування на теоретичнi данi вперше отримано абсолютний перерiз автоiонiзацiї атомiв рубiдiю з максимальним значенням (2,9±0,6) • 10⁻¹⁶ см² при енергiї 22 еВ. Енергетична залежнiсть перерiзу виявляє наявнiсть трьох максимумiв при енергiях зiткнень 16, 22 i 113 еВ, якi вiдображають динамiку внеску дублетних та квартетних автоiонiзацiйних станiв. Порiвняльний аналiз одержаного перерiзу автоiонiзацiї з вiдомими даними щодо повного перерiзу однократної iонiзацiї атомiв рубiдiю дозволив також вперше визначити абсолютне значення перерiзу прямої iонiзацiї 5s + 4p⁶ оболонок з максимальним значенням (7,2 ± 2,2) • 10⁻¹⁶ см² при енергiї 39 еВ. Встановлено, що автоiонiзацiйний внесок вiд збудження 4р⁶ оболонки в повний перерiз однократної iонiзацiї атомiв рубiдiю сягає максимального значення 32 ± 5%. Исследованы спектры эжектированных электронов при возбуждении 4р⁶ оболочки атомов рубидия в диапазоне энергий столкновений от порога возбуждения до 600 эВ. Путем определения суммарной интенсивности линий в спектрах и нормирования на теоретические данные получено абсолютное сечение автоионизации атомов рубидия при возбуждении электронным ударом с максимальным значением (2,9 ± 0,6) · 10⁻¹⁶ см² при 22 эВ. Энергетическая зависимость сечения обнаруживает наличие трех максимумов при энергиях столкновений 16, 22 и 113 эВ, которые отражают динамику вклада дублетных и квартетных автоионизационных состояний. Проведен сравнительный анализ полученного сечения автоионизации с известными данными по полному сечению однократной ионизации атомов рубидия и впервые определено абсолютное сечение прямой ионизации 5s+4⁶ оболочек с максимальным значением (7,2±2,2) · 10⁻¹⁶ см² при энергии 39 эВ. Установлено, что автоионизационный вклад от возбуждения 4р6 оболочки в полное сечение однократной ионизации атомов рубидия достигает максимального значения 32 ± 5%. The ejected-electron spectra arising from the excitation of the 4p⁶ subshell in rubidium atoms are studied in an electron impact energy range from the lowest excitation threshold up to 600 eV. By determining the total intensities of spectra and by their normalizing to the theoretical data, the absolute autoionization cross section of rubidium atoms is determined with the maximum value of (2.9±0.6) ·10⁻¹⁶ см² at 22 eV. The energy dependence of the cross section possesses three maxima at the impact energy values of 16, 22, and 113 eV which reflect the dynamics of the contribution from doublet and quartet autoionizing states. A comparative analysis of the obtained autoionization cross section with the known data on the total single ionization cross section of rubidium atoms by electron impact is performed, and the 5s + 4p⁶ ionization cross section with the maximum value of (7.2 ± 0.2) · 10⁻¹⁶ см² at 39 eV is determined for the first time. The relative contribution from the 4p6 excitation-autoionization to the total single ionization cross sections of rubidium atoms reaches the maximum value of 32 ± 5%. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Фізика Переріз автоіонізації атомів рубідію при збудженні електронним ударом Сечение автоионизации атомов рубидия при возбуждении электронным ударом The autoionization cross section of rubidium atoms excited by electron impact Article published earlier |
| spellingShingle | Переріз автоіонізації атомів рубідію при збудженні електронним ударом Боровик, О.О. Роман, В.І. Купляускіене, А.В. Фізика |
| title | Переріз автоіонізації атомів рубідію при збудженні електронним ударом |
| title_alt | Сечение автоионизации атомов рубидия при возбуждении электронным ударом The autoionization cross section of rubidium atoms excited by electron impact |
| title_full | Переріз автоіонізації атомів рубідію при збудженні електронним ударом |
| title_fullStr | Переріз автоіонізації атомів рубідію при збудженні електронним ударом |
| title_full_unstemmed | Переріз автоіонізації атомів рубідію при збудженні електронним ударом |
| title_short | Переріз автоіонізації атомів рубідію при збудженні електронним ударом |
| title_sort | переріз автоіонізації атомів рубідію при збудженні електронним ударом |
| topic | Фізика |
| topic_facet | Фізика |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85599 |
| work_keys_str_mv | AT borovikoo pererízavtoíonízacííatomívrubídíûprizbudženníelektronnimudarom AT romanví pererízavtoíonízacííatomívrubídíûprizbudženníelektronnimudarom AT kuplâuskíeneav pererízavtoíonízacííatomívrubídíûprizbudženníelektronnimudarom AT borovikoo sečenieavtoionizaciiatomovrubidiâprivozbuždeniiélektronnymudarom AT romanví sečenieavtoionizaciiatomovrubidiâprivozbuždeniiélektronnymudarom AT kuplâuskíeneav sečenieavtoionizaciiatomovrubidiâprivozbuždeniiélektronnymudarom AT borovikoo theautoionizationcrosssectionofrubidiumatomsexcitedbyelectronimpact AT romanví theautoionizationcrosssectionofrubidiumatomsexcitedbyelectronimpact AT kuplâuskíeneav theautoionizationcrosssectionofrubidiumatomsexcitedbyelectronimpact |