키네마틱으로 완성한 실험

Kinematically complete experiment

가속기 물리학에서 키네마틱으로 완성된 실험은 모든 충돌 제품의 모든 키네마틱 파라미터를 결정하는 실험이다. 충돌의 최종 상태가 n개의 입자 3n 모멘텀 성분(각 입자에 대해 3개의 카르테시안 좌표)을 결정할 필요가 있다. 그러나 이들 성분은 각 방향(3 방정식)의 모멘텀 보존과 에너지 절약(1 방정식)에 의해 서로 연결되어 3n-4 성분만 선형적으로 독립한다. 따라서 3n-4 운동량 성분의 측정은 운동학적으로 완전한 실험을 구성한다.

최종 상태가 두 개의 입자(예: 탄성 산란에 대한 러더포드 실험에서)만 관련된 경우, 한 개의 입자만 검출하면 된다. 단, 대상 원자의 단일 이온화와 같은 세 가지 충돌 생성물로 이어지는 공정의 경우, 두 개의 입자를 모멘텀 분석(그 중 한 개의 경우 두 개의 모멘텀 성분을 측정하기에 충분함)하고 우연의 일치로 측정해야 한다. 최종 상태 입자 3개 중 임의 쌍(즉, 산란 발사체, 배출 전자, 후퇴하는 표적 이온)을 검출할 수 있다. 전자 충격에 대해 단일 이온화에 대한 첫 번째 키네마틱적으로 완료된 실험을 수행했다.[1] 그곳에서 흩어진 발사체 전자와 분출된 전자는 모멘텀 분석되었다. 이온 충돌의 경우 발사체 질량이 훨씬 크기 때문에 그러한 실험은 훨씬 더 어렵다. 그 결과, 초기 에너지에 비해 발사체 에너지 손실뿐만 아니라 발사체 산란도 전자 충격에 비해 크기가 작은 경우가 많으며, 고속 중이온에 대한 표준 기법으로 측정할 수 없다. 더욱이, 냉간 표적 반동력분광기(COLTRIMS)[2]가 출현해야만 반동 이온을 충분한 운동 분해능으로 측정할 수 있었다. 이온 충격에 의한 단일 이온화에 대한 최초의 운동학적 완료 실험은 반동 이온과 배출 전자를 분석하는 모멘텀에 의해 수행되었다.[3] 훨씬 더 작은 에너지의 양성자 충격의 경우, 산란된 발사체와 반동 이온을 모멘텀 분석하여 동적 완성 실험을 수행하기도 했다.[4] 이러한 연구들은 소수의 신체 문제라는 맥락에서 중요한 역할을 한다(소수의 신체 시스템에 관한 기사 참조.

이를 운동적 완전한 실험 시행되었다 다른 과정 이상 마지막 2상태 입자들을 포함한 목표의 전자 impact,[5]transfer-ionization(반면 두번째 전자 추진을 포착하여 하나의 목표물 즉 전자가 연속으로 나오)에 의해 이온 충돌에 의해 더블 이온화[6]과 해리성 C. 포함한다apture p + H2 충돌에서,[7] 발사체에 대한 전자의 포획은 표적 분자의 단편화로 이어진다. 이중 이온화와 전이이온화에 관한 연구는 다중 전자가 관여하는 과정에서 전자-전자 상관관계 효과의 중요한 역할을 밝혀냈다. 분열 포획에서 양자-기계적 간섭을 발현하는 양자-기계적 간섭이 관찰되었으며, 여기서 위상 각도에 대한 상세한 정보를 얻었으며, 이는 다시 소수의 신체 역학에 대한 민감한 정보를 제공한다.

참조

  1. ^ Ehrhardt, H.; Schulz, M.; Tekaat, T.; Willmann, K. (1969-01-20). "Ionization of Helium: Angular Correlation of the Scattered and Ejected Electrons". Physical Review Letters. American Physical Society (APS). 22 (3): 89–92. Bibcode:1969PhRvL..22...89E. doi:10.1103/physrevlett.22.89. ISSN 0031-9007.
  2. ^ Ullrich, J; Moshammer, R; Dörner, R; Jagutzki, O; Mergel, V; Schmidt-Böcking, H; Spielberger, L (1997-07-14). "Recoil-ion momentum spectroscopy". Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics. IOP Publishing. 30 (13): 2917–2974. doi:10.1088/0953-4075/30/13/006. ISSN 0953-4075.
  3. ^ Schulz, M.; Moshammer, R.; Fischer, D.; Kollmus, H.; Madison, D. H.; Jones, S.; Ullrich, J. (2003). "Three-dimensional imaging of atomic four-body processes". Nature. Springer Nature. 422 (6927): 48–50. Bibcode:2003Natur.422...48S. doi:10.1038/nature01415. hdl:11858/00-001M-0000-0011-8F36-A. ISSN 0028-0836. PMID 12621427. S2CID 4422064.
  4. ^ Maydanyuk, N. V.; Hasan, A.; Foster, M.; Tooke, B.; Nanni, E.; Madison, D. H.; Schulz, M. (2005-06-24). "Projectile–Residual-Target-Ion Scattering after Single Ionization of Helium by Slow Proton Impact". Physical Review Letters. American Physical Society (APS). 94 (24): 243201. Bibcode:2005PhRvL..94x3201M. doi:10.1103/physrevlett.94.243201. ISSN 0031-9007.
  5. ^ Dorn, A.; Moshammer, R.; Schröter, C. D.; Zouros, T. J. M.; Schmitt, W.; Kollmus, H.; Mann, R.; Ullrich, J. (1999-03-22). "Double Ionization of Helium by Fast Electron Impact". Physical Review Letters. American Physical Society (APS). 82 (12): 2496–2499. Bibcode:1999PhRvL..82.2496D. doi:10.1103/physrevlett.82.2496. ISSN 0031-9007.
  6. ^ Mergel, V.; Dörner, R.; Khayyat, Kh.; Achler, M.; Weber, T.; Jagutzki, O.; Lüdde, H. J.; Cocke, C. L.; Schmidt-Böcking, H. (2001-03-12). "Strong Correlations in the He Ground State Momentum Wave Function Observed in the Fully Differential Momentum Distributions for the p + He Transfer Ionization Process". Physical Review Letters. American Physical Society (APS). 86 (11): 2257–2260. Bibcode:2001PhRvL..86.2257M. doi:10.1103/physrevlett.86.2257. ISSN 0031-9007. PMID 11289903.
  7. ^ Lamichhane, B. R.; Arthanayaka, T.; Remolina, J.; Hasan, A.; Ciappina, M. F.; Navarrete, F.; Barrachina, R. O.; Lomsadze, R. A.; Schulz, M. (2017-08-24). "Fully Differential Study of Capture with Vibrational Dissociation in p+H2 Collisions". Physical Review Letters. American Physical Society (APS). 119 (8): 083402. Bibcode:2017PhRvL.119h3402L. doi:10.1103/physrevlett.119.083402. ISSN 0031-9007. PMID 28952760.