Θεωρία και υπολογισμός της ηλεκτρονιακής συσχέτισης στο συνεχές φάσμα. Απλός και διπλός φωτοϊονισμός

Abstract

In the present thesis, theory and methods of calculation of electronic correlation in the simple and double continuous spectrum are presented. We also present results from the application of theory in real systems, for the phenomena of simple and double photoionization in atoms and negatives ions. The problem of double continuum is approached in the frames of resolution of complex eigenvalue schroedinger equation. for the confrontation of problems of electronic structure, we use the state specific theory. the many electron many photon theory (mempt) of c.a. nicolaides and t. mercouris is used for the description of the interaction of atomic and molecular systems with electromagnetic radiation. applications of the above theoretical approach in the systems of he atom and of the negatives ions h- and he- are presented in the second and third chapter. The phenomena that are studied are that of one-photon, single and double ionization. We calculate the cross section for various values of the photon energy. A comparison is made with the predictions of the wannier law at the “near threshold” region. in the fourth chapter, we present calculations for the phenomenon of multiphoton single ionization of h-, which cover a wide range of photon energy and strength of the electromagnetic field. Finally, in the fifth chapter, the results of our calculations for the ionization rate of multiphoton double ionization of he atom and h- ion are mentioned. in the same chapter, we examine the importance of the sequential and the direct mechanism of double ionization of the h-.

Στην παρούσα διατριβή παρουσιάζονται θεωρία και μέθοδοι υπολογισμού της ηλεκτρονικής συσχέτισης στο απλό και διπλό συνεχές φάσμα. Παράλληλα, παραθέτονται αποτελέσματα από την εφαρμογή της θεωρίας σε πραγματικά συστήματα για τα φαινόμενα του απλού και διπλού φωτοϊονισμού σε άτομα και αρνητικά ιόντα. η προσέγγιση του προβλήματος του διπλού συνεχούς φάσματος γίνεται στα πλαίσια της επίλυσης της εξίσωσης schroedinger μιγαδικών ιδιοτίμων. Για την αντιμετώπιση των προβλημάτων ηλεκτρονιακής δομής, χρησιμοποιούμε την προσέγγιση καθορισμένης κατάστασης. η πολυηλεκτρονιακή θεωρία πολυφωτονικών μεταβάσεων (mempt) των Νικολαϊδη και Μερκούρη χρησιμοποιείται για την περιγραφή της αλληλεπίδρασης ατομικών και μοριακών συστημάτων με ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. στο δεύτερο και τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται εφαρμογές αυτής της θεωρητικής προσέγγισης στα συστήματα του άτομου του he και των αρνητικών ιόντων η- και he-. Τα φαινόμενα που μελετώνται είναι αυτά του μονοφωτονικού απλού και διπλού ιονισμού για τα οποία υπολογίζουμε την ενεργό διατομή για διάφορες τιμές της ενέργειας των φωτονίων ενώ γίνεται και σύγκριση με τις προβλέψεις του νόμου του Wannier. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζονται υπολογισμοί για το φαινόμενο του πολυφωτονικού απλού ιονισμού του ιόντος η- οι οποίοι καλύπτουν μια ευρεία περιοχή ενεργειών φωτονίου και εντάσεων του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου. Τέλος, στο πέμπτο κεφάλαιο παρατίθενται τα αποτελέσματα των υπολογισμών μας για το ρυθμό ιονισμού στο φαινόμενο του πολυφωτονικού διπλού ιονισμού του ατόμου του he και του ιόντος η-. Επίσης εξετάζεται η σημασία των μηχανισμών του «απευθείας» και του «διαδοχικού» διπλού ιονισμού στο ιόν του η-.