Метод исследования граничных условий реализации элементарного процесса прямой трехтельной рекомбинации ионов


Просмотр статьи
PDF, 846,1 КБ

A method of studying the boundary conditions for realization of the elementary process of direct three-body recombination of ions

By example of direct three-body recombination of the Cs + and Br - ions, we describe a method for studying the regions of kinematic conditions where this elementary process can occur. The problem of exploring the bound conditions of recombination realization is divided into two problems, namely, 1) that of determining the values of the initial kinematic parameters implying maximal stabilization of the CsBr molecule formed and 2) that of searching for the bounds of the ranges of the initial kinematic parameters where the ion interaction always leads to recombination. The first problem is solved by the deformed polyhedron method. To solve the second problem, we have worked out a simplex-like algorithm of searching for the regions of kinematic conditions where three-body recombination is possible. The results obtained are analyzed to determine the dependence of the stabilization conditions for the CsBr molecule on the initial energies of the reagents and the kinematic parameters of the three-body interaction. In the case where both the ion collision energy and the relative energy of the third body range between 1 and 10 eV, we have found the bounds of the kinematic parameters of the three-body interactions of Cs + , Br - , and R (R = Xe, Kr, Hg) where recombination of the ions takes place.


Том 10, 2010 год



На примере прямой трехтельной рекомбинации ионов Cs + и Br - описан метод исследования областей кинематических условий, при которых может реализоваться этот элементарный процесс. Задача исследования граничных условий осуществления рекомбинации подразделяется на две задачи: определения значений начальных кинематических параметров, приводящих к максимальной стабилизации образующейся молекулы CsBr, и поиска границ диапазонов значений начальных кинематических параметров, в пределах которых результатом взаимодействия ионов всегда является рекомбинация. Решение первой задачи проведено с помощью метода деформируемого многогранника. Для решения второй задачи разработан симплексоподобный алгоритм поиска областей кинематических условий, при которых возможна трехтельная рекомбинация. Полученные результаты анализируются с целью определения зависимости условий стабилизации молекулы CsBr от начальных энергий реагентов и кинематических параметров трехтельного взаимодействия. В области энергий столкновения ионов от 1 до 10 эВ и в такой же области относительных энергий третьего тела определены границы кинематических параметров трехтельных взаимодействий Cs + , Br - и R (R=Xe, Kr, Hg) в которых реализуется рекомбинация ионов.


Том 10, 2010 год



1. Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Под ред. Фортова В.Е. Изд-во: М., Наука, 2000 г., 558 с.
2. Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики. Изд-во: М., Высшая школа, 1969 г., 431 с.
3. Азриель В.М., Акимов В.М., Русин Л.Ю. и др. Динамика реакции образования атомных ионов при диссоциации молекул CsBr в столкновениях с ксеноном // Химическая Физика. 1990. Том 9. С. 1463.
4. Азриель В.М., Акимов В.М., Русин Л.Ю. Рассеяние ионов Cs + при диссоциации CsBr в скрещенных молекулярных пучках // Химическая Физика. 1990. Том 9. С. 1224.
5. Русин Л.Ю. Динамика образования ионных пар, индуцированного столкновениями тяжелых частиц // Известия, сер. Энергетика. 1997. No. 1. С. 41.
6. Азриель В.М., Кабанов Д.Б., Колесникова Л.И., Русин Л.Ю. Динамика рекомбинации ионов в низкотемпературной плазме // Изв. Академии наук, Энергетика. 2007. No5. С.50.
7. Бенсон С. Основы химической кинетики. Изд-во: М., Мир, 1964, 603 с.
8. Pack R.T., Walker R.B., Kendrick B.K. Three-body collision to recombination and collision-induced dissociation. I. Cross sections // J. Сhem. Phys. 1998. V. 109. No. 16. P. 6701.
9. Rittner E.S. Binding Energy and Dipole Moment of Alkali Halide Molecules // J.Chem.Phys. 1951. V. 19. No 8. P. 1030.
10. Akimov V.M., Lenin L.V., Rusin L.Yu. Ionic dissociation of CsBr induced by collisions with Hg: molecular-ion formation // Chem. Phys. Lett. 1991. V. 180. P. 541.
11. Lenin L.V., Rusin L.Yu. Ionic dissociation of CsBr induced by collisions with Hg: trajectory simulation // Chem. Phys. Lett. 1990. V. 175. P. 608.
12. Азриель В.М., Русин Л.Ю. Динамика прямой трехтельной рекомбинации ионов // М.: Химическая физика, 2008. Tом 27. C.5.
13. Рыков. А.С. Поисковая оптимизация. Методы деформируемых конфигураций. Изд-во: М., Наука, 1993, 216 с.
14. Spendley W., Hext G.R., Himsworth F.R. Sequential application of simplex designs in optimization and evolutionary operation // Technometrics. 1962. V. 4. No 4. P. 441.
15. Nelder J.A., Mead R. A simplex metod for function minimization // Comp. J. 1964. V. 7. No 4. P. 308.
16. Колесникова Е.В. Разработка программного комплекса для определения оптимальных условий прямой трехтельной рекомбинации ионов Cs + и Br - с участием третьего тела. Изд-во: М., МИСиС, 2008, 136 с.