Captura electrónica en colisiones atómicas a energías altas e intermedias - Gravielle, María Silvia (1991)
Se consideran en esta tesis los procesos de simple y doble captura electrónica, encolisiones atómicas a energías altas e intermedias. En lo que respecta a la simple captura, la idea es encontrar un método teóricoapropiado para describir las colisiones asimétricas, cuando la carga de uno de los núcleoses mucho mayor que la del otro. Para ello se examina un modelo unidimensional decolisión con tres seudo-partículas, que simulan un núcleo proyectil, un núcleo blanco,y un electrón activo. En este modelo se analiza la probabilidad de captura en funciónde la velocidad del proyectil y de la fuerza del núcleo blanco. Se evaluan diez aproximaciones teóricas: cuatro aproximaciones de Born de segundoorden basadas en diferentes funciones de Green, una expresión fraccional de Schwinger,y cinco métodos de onda distorsionada; y se comparan los resultados con los valoresexactos. Para sistemas simétricos, la aproximación de onda distorsionada del continuoprovee buenos resultados, mientras que para los casos asimétricos la aproximaciónimpulsiva semigeneralizada presenta el mejor comportamiento cuando la fuerza delnúcleo blanco aumenta. Como una consecuencia del análisis de los métodos teóricos en el modelo unidimensional,se elige la aproximación eikonal impulsiva para calcular los procesos de simplecaptura electrónica en colisiones de protones sobre diferentes blancos. Se presentansecciones eficaces totales para una gran variedad de sistemas, que van desde el sistemaasimétrico p-Ar hasta el sistema simétrico p-H. Se evaluan también parámetrosrelacionados con la matriz densidad para las colisiones p-H y p-He, y se comparanlos resultados con los experimentos y con otros valores teóricos. Se concluye que laaproximación eikonal impulsiva puede ser usada con confianza para tratar colisionesasimétricas en los regímenes de energías intermedias y altas, y colisiones simétricas aaltas energías de impacto. Se investigan también, en distintas aproximaciones aplicadas a procesos de simplecaptura, las contribuciones de las tranformadas de Fourier de las correspondientesfunciones de Green (llamadas propagadores), considerando en especial los términos off-shell y su continuidad alrededor del límite on-shell; y se encuentra que la aproximacióneikonal impulsiva presenta una contribución lineal off-shell. Para estudiar la doble captura electrónica por impacto de proyectiles pesados sobreátomos similares al helio, se presenta en esta tesis un modelo de dos electronesque considera el proceso como una colisión en dos pasos. En el marco del formalismode onda distorsionada, este modelo de colisión esta relacionado al segundo orden conun operador de Green que representa un electrón en cada centro, y después de ciertasaproximaciones adicionales conduce al modelo de electrón independiente. Se usa, enparticular, la aproximación impulsiva para evaluar las matrices de transición de simplecaptura involucradas, y la repulsión electrónica se incluye como una perturbacióndinámica en primer orden. Se calcula con este modelo la transición 1S2 —> 1S2 en la colisión He++ — He, utilizandouna función de onda de interacción de configuraciones para describir el estadofundamental del Helio. Las diferencias entre estos resultados y los obtenidos utilizandouna función de onda de Hartree-Fock para representar el estado fundamental son despreciables,por lo cual, la captura a estados simplemente excitados para el mismo sistemase evalua empleando funciones de onda de Hartree-Fock y variacionales. Tambiénse estudia la doble captura electrónica en colisiones de iones múltiplemente cargadossobre helio, y se evaluan secciones eficaces diferenciales para el sistema He++ — He,siendo los resultados comparados con los datos experimentales disponibles. La teoríaproduce en todos los casos un muy buen acuerdo con los experimentos.