Il Nuovo Cimento A (1965-1970)

, Volume 54, Issue 3, pp 277–304 | Cite as

Effects of coulomb repulsion in the inner-shell ionization cross-section by protons, deuterons and alpha-particles

  • C. Magno
  • M. Milazzo
  • C. Pizzi
  • F. Porro
  • A. Rota
  • G. Riccobono
Article
First Online:
Received:

Summary

A critical survey has been made of the currently accepted BEA theory for inner-shell atomic-ionization processes. This review has led to the introduction of an effective ion energy which accounts for the slowing-down of the ion in the nuclear Coulomb field. The effect of the ion deflection, also due to the nuclear Coulomb field, is analysed. Relativistic effects in the collision of ions withK-shell electrons have been taken into account. A tentative qualitative explanation for the experimentally observed nonexistence of a threshold energy for ionization is given in the framework of the BEA theory. Ionization cross-sections for Rb, Sr, Zr, Cd, In, Sb, W by protons in the energy range from 500 keV to 3 MeV have been measured. Also measurements of ionization cross-sections by deuterons in the energy range from 800 keV to 2.6 MeV on Rb, Sr, Zr, Cd, Sb and by He ions in the energy range from 1.4 MeV to 2.8 MeV on Cd and Sb have been performed. Results are compared with those of other authors and in the context of the corrections introduced in the BEA theory.

Влияние кулоновского отталкивания на поперечное сечение ионизации внутренних оболочек протонами, дейтронами и альфа-частицами

Резюме

Проводится критический обзор BEA теории для процессов ионизации вхчтренних оболочек атомоб. Этот подход приводит к введению эффективной энергии иона, которая позволяет объяснить замедление иона в кулоновском поле ядра. Оценивается эффект отклонения иона, обусловленный также кулоновским полем ядра. Рассматриваются релятивистские эффекты при соударении ионов с электронамиК-оболочки. Предлагается качественное объяснение экспериментально обнаруженного отсутствия пороговой энергии для ионизации в рамках BEA теории. Измерены поперечные сечения ионизации Rb, Sr, Zr, Cd, In, Sb, W протонами с энергиями в области от 500 кэВ до 3 МэВ. ъыли измерены также поперечные сечения ионизации Rb, Sr, Zr, Cd, Sb дейтронами с энергиями в области от 800 кэВ до 2.6 МэВ, а также поперечные сечения ионизации Cd и Sb ионами He в области энергий от 1.4 МэВ до 2.8 МэВ. Полученные результаты сравниваются с результатами других автров, а также в связи с поправками, введенными в BEA теорию.

Riassunto

È stata esaminata criticamente la corrente teoria BEA relativa ai processi di ionizzazione delgi strati atomici interni. Questa revisione ha condotto all'introduzione di un'energia efficace per lo ione che tiene conto del rallentamento nel campo coulombiano del nucleo. Si analizza l'effetto della deflessio dello ione, dovuta anch'essa al campo coulombiano del nucleo. Si sono considerati gli effetti relativistici nella collisione di ioni con elettroni dello stratoK. Si è cercato di fornire una spiegazione qualitativa, nell'ambito della teoria BEA, dell'osservazione sperimentale della non esistenza di un'energia di soglia per la ionizzazione. Sono state misurate le sezioni d'urto di ionizzazione di protoni nell'intervallo di energie comprese fra 500 keV e 3 MeV relativamente a Rb, Sr, Zr, Cd, Sb, In, W. Sono state inoltre eseguite misure di sezioni d'urto di ionizzazione di deuteroni nell'intervallo di energie comprese fra 800 keV e 2.6 MeV su Rb, Sr, Zr, Cd, Sb e di particelle α nell'intervallo di energie comprese fra 1.4 MeV e 2.8 MeV su Cd e Sb. I risultati sono confrontati con quelli di altri autori e nel contesto delle correzioni apportate alla teoria BEA.

This is a preview of subscription content, log in to check access.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. (1).
    E. Merzbacher andH. Lewis:Handbuch der Physik,34, 166 (1958).CrossRefADSGoogle Scholar
  2. (2).
    J. D. Garcia:Phys. Rev. A,1, 280 (1970).CrossRefADSGoogle Scholar
  3. (3).
    J. D. Garcia, E. Gerjuoy andJ. E. Welker:Phys. Rev.,165, 66 (1968).MATHCrossRefADSGoogle Scholar
  4. (4).
    J. D. Garcia, R. J. Fortner andT. M. Kavanach:Rev. Mod. Phys.,45, 111 (1973).CrossRefADSGoogle Scholar
  5. (5).
    J. S. Hansen:Phys. Rev. A,8 822 (1973).CrossRefADSGoogle Scholar
  6. (6).
    G. Basbas, W. Brandt andR. Laubert:Phys. Rev. A,7, 983 (1973).CrossRefADSGoogle Scholar
  7. (7).
    G. Basbas, W. Brandt andR. H. Ritchie:Phys. Rev. A,7, 1971 (1973).CrossRefADSGoogle Scholar
  8. (8).
    R. Anholt:Phys. Rev. A,17, 983 (1978).CrossRefADSGoogle Scholar
  9. (9).
    E. Caruso andA. Cesati:Phys. Rev. A,15, 1 (1977).CrossRefGoogle Scholar
  10. (10).
    M. Kamija, K. Ishii andS. Morita:Phys. Rev. A,16, 2295 (1977).CrossRefADSGoogle Scholar
  11. (11).
    R. Anholt:Phys. Rev. A,17, 976 (1978).CrossRefADSGoogle Scholar
  12. (12).
    E. Gerjuoy:Phys. Rev.,148, 54 (1966).MATHCrossRefADSGoogle Scholar
  13. (13).
    J. H. McGuire andP. Richard:Phys. Rev. A,8, 1374 (1973).CrossRefADSGoogle Scholar
  14. (14).
    See for example:W. G. V. Romner:An Introduction to the Theory of Relativity (London, 1964).Google Scholar
  15. (15).
    T. L. Criswell andT. J. Gray:Phys. Rev. A,10, 1145 (1974).CrossRefADSGoogle Scholar
  16. (16).
    S. R. Wilson, F. D. McDaniel, J. R. Rowe andJ. L. Duggan:Phys. Rev. A,16, 903 (1977).CrossRefADSGoogle Scholar
  17. (17).
    B. K. Thomas andJ. D. Garcia:Phys. Rev.,179, 94 (1969).CrossRefADSGoogle Scholar
  18. (18).
    M. Milazzo andG. Riccobono:Phys. Rev. A,13, 578 (1976).MATHCrossRefADSGoogle Scholar
  19. (19).
    G. Alberti, R. Clerici andA. Zambra: to be published inNucl. Instrum Methods.Google Scholar
  20. (20).
    D. V. Ferree: unpublished thesis, University of Tennessee (1972).Google Scholar
  21. (21).
    N. A. Khelil andT. J. Gray:Phys. Rev. A,11, 893 (1975).CrossRefADSGoogle Scholar
  22. (22).
    M. Gryzinski:Phys. Rev. Ser. A,138, 336 (1965).MathSciNetADSGoogle Scholar
  23. (23).
    C. L. McClelland, H. Mark andC. Goodman:Phys. Rev.,93, 904 (1954).CrossRefADSGoogle Scholar
  24. (24).
    G. M. Temmer andN. P. Heydenburg:Phys. Rev.,93, 351 (1954).CrossRefADSGoogle Scholar
  25. (25).
    K. Alder, A. Bohr, T. Huus, B. Mottelson andA. Winther Rev. Mod. Phys.,28, 432 (1956).MATHMathSciNetCrossRefADSGoogle Scholar
  26. (26).
    R. S. Hager andE. C. Seltzer:Internal Conversion Tables, Nucl. Data Sect. A,4, 1 (1968).CrossRefADSGoogle Scholar
  27. (27).
    B. N. Roy, D. N. Tripathi andD. K. Rai:Phys. Rev. A,5, 1252 (1972).CrossRefADSGoogle Scholar
  28. (28).
    M. Gryzinski:Phys. Rev. Sect. A,138, 322 (1965).MathSciNetCrossRefADSGoogle Scholar

Copyright information

© Società Italiana di Fisica 1979

Authors and Affiliations

  • C. Magno
    • 1
  • M. Milazzo
    • 1
  • C. Pizzi
    • 1
  • F. Porro
    • 1
  • A. Rota
    • 1
  • G. Riccobono
    • 2
  1. 1.Istituto di Scienze FisicheUniversità degli StudiMilano
  2. 2.Physics DivisionCommission of the European Communities Joint Research Centre Ispra EstablishmentIspraItaly

Personalised recommendations